IC封装基板作为一种高端的PCB,是芯片封装的关键材料,是对传统引线框架的技术迭代,占芯片封装材料成本的40%-80%。随着先进封装技术的发展以及算力需求的快速增长,封装基板的应用和需求也在持续增加。全球封装基板市场由日、韩、台企业主导,行业市场份额高度集中,前十大厂商份额占比约80%。在芯片封装测试领域,中国大陆内资企业已占据全球近30%的市场份额。但在IC封装基板领域,内资企业占全球份额较低,且以BT封装基板为主,高端的ABF封装基板尚未形成大规模量产能力。ABF封装基板实现技术突破,对于我国集成电路高端芯片的自主可控意义重大,内资替代进程有望提速。
产品概况 IC封装基板是芯片封装环节的关键材料。IC封装基板又称IC载板,是集成电路(IC)在一级封装过程中的关键载体,与晶片、引线等经过封装测试后共同组成芯片,主要作用有保护电路、固定路线与导散余热,同时在芯片与PCB之间提供电子连接,起着“承上启下”的作用,甚至可埋入无源、有源器件以实现一定系统功能。IC封装基板是芯片封装工艺中价值最大的基材,在低端封装(WB类封装)中占材料成本的40-50%,在高端封装(FC类封装)中占材料成本70-80%。IC封装基板作为一种高端的PCB,是在HDI(高密度互连)板的基础上进一步发展而来,具有高密度、高精度、高性能、小型化及薄型化等特点。
图1 IC封装基板与芯片连接示意图
资料来源:和美精艺招股说明书申报稿。
IC封装基板是对集成电路传统封装材料引线框架的升级。引线框架主要用于传统封装(如QFP、QFN),适用于低引脚数、低成本场景,随着CPU、GPU等高端芯片的集成度提升,引线框架无法满足高密度互连需求。目前,引线框架主要应用于低成本和特殊场景需求,比如消费电子的中低端芯片封装、具有高导热需求的功率器件封装中。封装基板是高集成芯片封装的必然选择,用于BGA、CSP等先进封装工艺,直接承载芯片并通过微细线路实现高密度互连,为小、轻、高性能封装技术提供了有力支撑。在部分SiP混合封装模块中,引线框架与封装基板协同使用,例如引线框架负责机械固定,封装基板处理高频信号。 IC封装基板可以按照材质、封装工艺和应用领域进行分类。封装基板根据材料的不同分为硬质封装基板、柔性封装基板和陶瓷封装基板。按照IC封装基板与晶片连接侧的封装工艺不同,封装基板可分为引线键合(WB)封装基板与倒装(FC)封装基板。按照基板与PCB连接侧的封装工艺不同,封装基板可分为球栅阵列封装(BGA)、插针网格阵列封装(PGA)、栅格阵列封装(LGA)、芯片尺寸封装(CSP)、板在芯片上封装(BOC)等。按照应用领域不同,封装基板可分为存储芯片封装基板、逻辑芯片封装基板、传感器芯片封装基板以及通信芯片封装基板等。
图2 IC封装基板分类
资料来源:和美精艺招股说明书申报稿,深企投产业研究院整理。
硬质封装基板主要由BT树脂、ABF树脂和MIS树脂制成;柔性封装基板主要由PI或PE树脂制成;陶瓷封装基板主要由陶瓷材料制成,例如氧化铝,氮化铝或碳化硅。各类基板的特点及应用领域如下表所示。
表1 不同材质IC封装基板的特点及应用
资料来源:华鑫证券,深企投产业研究院整理。
相较于普通PCB,IC封装基板在线宽/线距、板厚、制备工艺等多项技术参数上都要求更高。根据基板基材、封装工艺的不同,IC封装基板的核心性能参数及下游应用领域也存在较大差异,如下表所示。
表2 IC封装基板封装工艺比较
资料来源:和美精艺招股说明书申报稿,深企投产业研究院整理。
硬质封装基板的应用最为广泛。硬质基板由硬质材料如FR4构成,具有卓越的机械强度和稳定性,能够承载复杂的电路和组件,同时提供稳定的电气性能。与柔性基板和陶瓷基板相比,刚性基板的制造成本较低,在大规模生产中更具成本效益,广泛应用于各类电子设备,包括计算机、通信设备、消费电子产品等。硬质基板以BT载板和ABF载板为主,两者合计占封装基板整体产值的90%左右。 BT载板主要应用于存储芯片封装,其市场需求受存储芯片行业的周期波动影响较大。BT载板的原材料为BT树脂,由日本三菱瓦斯化学公司在1982年开发,基于材料特性,BT载板不易热胀冷缩、尺寸稳定,由于含有玻纤纱层,相较于ABF载板,其硬度较高,布线和钻孔的难度也相应增加,因此不适合用于精细线路的制作,主要应用于存储芯片、MEMS芯片、RF芯片、LED芯片的封装,其中存储芯片是BT载板最大的下游市场。智能手机、PC和服务器则是存储的三大应用市场,因此消费电子市场的景气度对BT载板需求影响较大。 ABF载板适用于CPU、GPU、FPGA、ASIC 等高性能计算芯片的封装。ABF载板以ABF树脂作为基材的封装基板,由英特尔率先推出,树脂原材料是日本味之素公司的副产品。相比于BT载板,ABF载板能做到更细线路、更小线宽,技术壁垒更高,被广泛应用于CPU、GPU、FPGA、ASIC等高算力芯片中,是先进封装工艺FC-BGA封装的标准配置。目前来看,ABF载板应用仍以PC为主、占比近半,服务器/交换机、AI芯片以及5G基站芯片使用量少于PC,但增长速度快,将成为推动ABF载板市场增长的关键驱动力。随着服务器用CPU、GPU面积、层数上升,服务器用ABF占比将逐渐增加。 ABF封装载板的技术突破对我国实现高端芯片自主可控至关重要。随着摩尔定律逐渐趋缓,其已难以持续提升芯片性能。先进封装通过多颗芯粒与基板的2.5D/3D集成,可突破单纯依赖摩尔定律的局限。2023年,先进封装占集成电路封装市场44%左右,并且伴随人工智能、高性能计算、汽车和AIPC等产业崛起,其市场份额稳步增长。在我国短期内难以攻克自主EUV光刻机及先进制程工艺的背景下,先进封装技术成为发展高性能芯片的重要路径。ABF封装基板作为先进封装的核心原材料,在国内高端芯片供给受限的现状下,其自主可控的战略意义愈发凸显。 ABF目前在高性能有机封装基板领域占据主导地位,潜在替代材料探索持续推进。在替代材料探索中,玻璃基板因为具有优异的刚性、纳米级表面平坦度、尺寸稳定性(尤其适用于大尺寸封装)、超低介电损耗等特性,被视作下一代大尺寸封装(如AI服务器载板)的核心候选方案。但玻璃基板的加工(如微孔加工、金属化)难度较大,单位面积生产成本较ABF高40%以上,产业链尚不成熟,短期内大规模取代ABF仍有挑战。此外,业界也在开发其他类型的先进有机预浸料(prepreg)和树脂片材,可能在特定性能(如更低的Df或CTE)或成本效益方面提供新的选择。 市场规模 根据Prismark的数据,受需求、库存积压及平均售价严重侵蚀影响,2024年全球封装基板产值仅微增0.8%,达到126.02亿美元,占PCB产值比重为17%。受库存与需求前景改善及2024年低基数效应推动,预计2025年封装基板将成为PCB市场中增速最快的板块,增长率达8.7%,产值达到137亿美元。预期2029年封装基板产值为179.85亿美元,2024-2029年复合增长率为7.4%。
图3 2018-2029年全球封装基板产值及增速
资料来源:Prismark,深企投产业研究院整理。 从产品结构来看,ABF载板占比持续提升。根据Prismark数据,2023年ABF载板占全球IC载板的比例为54%,市场规模为67亿美元;预计到2028年占比达到57%左右,市场规模达到103亿美元。
图4 2018-2028年IC封装基板产品结构
资料来源:Prismark、臻鼎科技集团官网,深企投产业研究院整理。 竞争格局 中国台湾、韩国与日本厂商在全球IC封装基板市场占据主导地位。IC载板技术源于日本,在IC载板发展初期,揖斐电和新光电气等日系企业在全球IC载板市场中占据主导地位。21世纪初,以三星电机、欣兴电子和景硕科技为代表的韩国与中国台湾的IC载板企业逐渐崛起,市占率追上甚至反超日本厂商。根据中国台湾电路板协会统计,2022年,中国台湾、韩国与日本的IC封装基板厂商产值占整体产值超过90%。其中,中国台湾IC封装基板厂商占整体产值约38.3%,韩国、日本厂商占比分别为26.7%、25.6%。2022年,中国大陆市场 IC 封装基板行业(含外资厂商在大陆工厂)整体产值规模为34.98亿美元,外资厂商产值约29.27 亿美元(83.68%),内资厂商产值约5.71亿美元(16.32%),内资厂商占全球市场整体产值约3.2%。2022年全球IC封装基板市场结构如下图所示。
图5 2022年全球IC封装基板市场结构
资料来源:中国台湾电路板协会,胜宏科技定向增发募集说明书。 根据Prismark于2024年2月发布的报告,2023年全球IC封装基板市场中,中国台湾厂商合计约占全球市场份额的31%,领先于日本厂商的27%和韩国厂商的25%,三地合计市场份额为83%。前10企业合计占全球市场份额的79%,相比2022年的82%有所下滑。其中,欣兴电子(台湾)以16.9%的市场份额,连续8年位居全球第一;第二至第十企业分别为日本揖斐电(11.6%)、韩国三星电机(10.5%)、台湾南亚电路板(9.3%)、日本新光电气(6.1%)、台湾景硕科技(5.2%)、韩国LG Innotek(4.9%)、韩国大德电子(4.9%)、奥地利奥特斯AT&S(4.7%)、韩国信泰电子(4.6%),如下图所示。
图6 2023年全球IC封装基板市场份额
资料来源:Prismark,深企投产业研究院整理。 全球IC封装基板主要企业如下表所示。
表3 全球IC封装基板主要企业(非内资)
资料来源:深企投产业研究院整理。
BT载板全球市场韩国厂商占据领先地位。根据中国台湾电路板协会数据,2022年全球BT载板产值大约为82亿美元,占封装基板市场产值约46%。其中,韩国的BT载板厂商占比为43.6%,中国台湾厂商占比为30.3%,日本厂商占比为15%,中国大陆的内资厂商占比为7%。从企业端看,2022年全球BT封装基板领域的前五大厂商依次是LG Innotek(14.2%)、三星电机(11.9%)、信泰电子(10.3%)、景硕科技(9.5%)和欣兴电子(7.7%),如下图所示。
图7 2022年全球BT载板市场结构
图8 2022年全球BT载板企业市场份额
资料来源:中国台湾电路板协会,深企投产业研究院整理。 ABF载板全球市场由中国台湾、日本企业主导。根据中国台湾电路板协会数据,2022年全球ABF封装基板产值约为96.6亿美元,占整体封装基板产值约54.1%。中国台湾ABF封装基板厂商产值约占45.1%,日本ABF封装基板厂商产值约占34.6%,韩国ABF封装基板厂商产值约占12.4%。从企业端看,2022年全球ABF封装基板前五大厂商依次是台湾欣兴电子(26.6%)、日本揖斐电(14.6%)、台湾南亚电路(13.5%)、日本新光电气(12.8%)以及奥地利AT&S(8.0%),如下图所示。
图9 2022年全球ABF载板市场结构
图10 2022年全球ABF载板企业市场份额
资料来源:中国台湾电路板协会,深企投产业研究院整理。 国产半导体行业快速发展,IC封装基板国产化替代需求迫切。受全球消费电子、云计算及汽车电子快速发展的驱动,半导体集成电路行业近年来保持稳定增长。未来,AI应用渗透与智能驾驶等因素将进一步推动半导体集成电路发展,芯片需求量将持续提升。在芯片封装测试领域,中国内资封测企业已占据全球近30%的市场份额。但在IC封装基板领域,中国内资企业占全球份额较低,且以BT封装基板为主,高端的ABF封装基板尚未形成大规模量产能力,8层以上FCBGA载板(ABF基板)被日韩台垄断。IC封装基板与芯片封装测试国产化率之间的缺口较大,将会加速IC封装基板国产化替代进程,IC封装基板行业市场前景广阔。 2023年以来,中国大陆内资封装基板企业的市场份额显著提升,预计2024年市场份额已占全球10%以上。国内封装基板头部企业包括深南电路、安捷利美维、兴森科技、珠海越亚半导体,已有或在建封装基板产能的上市企业还有崇达技术、景旺电子、东山精密、中京电子、胜宏科技、博敏电子、科翔股份等,非上市企业则有深圳和美精艺、江苏上达半导体(显示驱动IC封装基板)、南京芯爱科技、武汉新创元、奥芯半导体(太仓)、科睿斯半导体(东阳)、华进半导体等。 根据Prismark估计,2022 年深南电路、安捷利美维、兴森科技、珠海越亚四家内资领先厂商全球市占率仅为 6%左右。根据2024年深南电路、兴森科技年报披露的营收数据推算,两家企业2024年封装基板业务收入合计约43亿元,已占到全球市场份额的5%左右,加上其他企业的份额,预计中国内资厂商占全球份额已达到10%以上。
图11 2021-2024年深南电路与兴森科技IC载板业务营收(亿元)
资料来源:各企业年报,深企投产业研究院整理。 大陆内资厂商以BT载板量产布局为主,ABF载板差距较大。尽管近年来中国大陆IC封装基板行业产值已经逐步提升,但与日本、韩国、中国台湾等地区相比,中国内资企业技术水平仍存在较大差距。目前,世界领先厂商以制造FC-BGA封装基板、ABF封装基板等高附加值产品为主,而内资的产品则普遍以WB-CSP/BGA封装基板、FC-CSP封装基板、BT封装基板为主,产品附加值相对较低。近年来,深南电路、兴森科技、珠海越亚、安捷利美维等大陆内资领先企业陆续开展ABF载板FC-BGA等先进产能布局,在十多层ABF载板领域已经取得突破。随着大陆在高端芯片逐步突破,大陆ABF载板产业有望迎来新一轮发展。 我国IC封装基板内资主要企业情况如下表所示。
表4 我国IC封装基板主要内资企业
资料来源:深企投产业研究院整理。 在封装基板上游树脂材料领域,日本味之素垄断全球ABF膜市场95%以上份额,其产品是高性能CPU/GPU/AI芯片封装的核心材料。其他在研国际厂商还有日本积水化学(积层膜,性能接近ABF,部分台系/日系载板厂已试用)、太阳油墨(细分领域客户验证)、中国台湾晶化科技(小批量验证)等。中国大陆布局及试产企业主要有武汉三选科技、广东伊帕思新材料、广东生益科技、西安天和防务、浙江华正新材、深圳纽菲斯新材料等,均未规模化量产。 近年来,日本配合美国对华芯片压制战略,持续强化半导体技术出口管控,其2025年出口管制措施再度升级,对我国集成电路供应链构成威胁。当前ABF膜虽未被列入出口管制清单,若未来管制升级可能纳入ABF膜,有可能导致中国FC-BGA载板断供,严重威胁我国集成电路先进封装环节。加速推进ABF膜国产化或替代技术路线已刻不容缓。


