电子行业深度报告:先进封装助力产业升级,材料端多品类受益.pdf

2024-07-09 21:35
开源证券
罗通,刘天文
电子行业深度报告:先进封装助力产业升级,材料端多品类受益.pdf

电子请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明1/48电子2024年07月09日投资评级:看好(维持)行业走势图数据来源:聚源《国家集成电路大基金三期成立,重点关注半导体设备及相关零部件投资机会—行业点评报告》-2024.5.27《半导体景气度持续回暖,重视消费电子、AI、自主可控—电子行业2024年中期投资策略》-2024.5.7《台股3月营收同比表现较优,景气复苏逐步确认—行业点评报告》-2024.4.17先进封装助力产业升级,材料端多品类受益——行业深度报告罗通(分析师)刘天文(分析师)luotong@kysec.cn证书编号:S0790522070002liutianwen@kysec.cn证书编号:S0790523110001互连工艺升级是先进封装的关键,材料升级是互连工艺升级的基础先进封装技术在重布线层间距、封装垂直高度、I/O密度、芯片内电流通过距离等方面提供更多解决方案,助力芯片集成度和效能进一步提升。通过凸块(Bumping)、重布线(RDL)、硅通孔(TSV)及混合键合等关键互连工艺,满足半导体行业快速发展中日益提升的集成化需求。而工艺的升级,往往会伴随着材料端的升级与需求的提升,国产先进封装材料方兴未艾。先进封装带动半导体材料新需求,多品类有望受益PSPI光刻胶:PSPI是先进封装核心耗材之一,主要应用于再布线(RDL)工艺,不仅为封装提供必要的电气、机械和热性能,还能实现高分辨率的图案化,大幅减少了光刻工艺流程。目前,全球PSPI市场被外企高度垄断,CR4全球市占率合计达到93%,国产替代需求迫切。国内企业如鼎龙股份正积极突破,放量在即。深孔刻蚀类电子特气:深孔刻蚀类电子特气以含氟特气如SF6、C4F8等为主,主要应用于TSV工艺。国内企业正加速刻蚀气体国产替代,如华特气体、中船特气、金宏气体等在刻蚀气体领域均取得了技术突破,并开始逐步替代进口产品。电镀液:电镀工艺广泛应用于先进封装,电镀液是核心原材料。具体而言,TSV、RDL、Bumping、混合键合都需要进行金属化薄膜沉积,这将显著拉动电镀液需求。目前,全球电镀液供应以外企为主,CR5全球市占率69.49%。中国电镀液正经历由依赖进口向国产化转变的重要阶段,上海新阳、艾森股份进展国内领先。靶材:靶材为薄膜制备技术中的关键原材料,主要作用为制作导电层,通常配合电镀液使用。在先进封装工艺中,靶材在RDL、TSV、Bumping、混合键合工艺中均有使用。国内靶材企业已经基本实现国产替代,其中江丰电子为代表性企业。CMP材料&临时键合胶:CMP材料在先进封装中的作用主要为抛光和减薄,因此其在TSV工艺中应用较多。目前CMP材料已经具备国产替代条件,其中抛光垫代表企业为鼎龙股份、抛光液代表企业为安集科技。临时键合胶的作用为在晶圆减薄过程中提供机械支撑,目前全球临时键合胶市场由外资高度垄断CR3全球市占率约40%。中国大陆企业起步较晚,鼎龙股份有望率先实现突破。环氧塑封料&硅/铝微粉:环氧塑封料核心作用是为芯片提供防护、导热、支撑等,先封封装尤其是2.5D/3D封装,对环氧塑封料的流动性、均匀性和散热性提出了更高的要求,进而对其核心原材料硅/铝微粉的粒径大小、均一性、放射性等要求更加严格。目前,先进封装用高端环氧塑封料和硅/铝微粉依旧被日韩企业所垄断,国内企业如华海诚科、联瑞新材、壹石通等正加速突破。投资建议推荐标的:鼎龙股份、金宏气体、江丰电子、上海新阳。受益标的:联瑞新材、安集科技、华特气体、中船特气、强力新材、艾森股份、华海诚科、壹石通。风险提示:景气复苏不及预期、技术进展缓慢、国产替代不及预期。-38%-29%-19%-10%0%10%2023-072023-112024-03电子沪深300相关研究报告开源证券证券研究报告行业深度报告行业研究行业深度报告请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明2/48目录1、互连工艺升级是先进封装的关键,材料升级是互连工艺升级的基础...51.1、凸块(Bumping):多种先进封装形式的基础工艺.....51.2、重布线层(RDL):芯片电气延伸与互连的桥梁..81.3、硅通孔(TSV):立体集成工艺的核心关键....91.4、混合键合:缩小Bumppitch间距,扩大互连带宽...122、先进封装带动半导体材料新需求,多品类有望受益.....142.1、PSPI光刻胶142.2、深孔刻蚀类电子特气...182.3、电镀液...212.4、靶材.242.5、CMP材料&临时键合胶.....282.5.1、抛光垫....302.5.2、抛光液....332.5.3、临时键合胶..352.6、环氧塑封料&硅/铝微粉.....372.6.1、环氧塑封料..372.6.2、硅微粉/铝微粉...403、国内先进封装产业链受益标的....454、风险提示....46图表目录图1:各类型先进封装主要包含bumping、RDL、TSV及键合等互连工艺....5图2:凸块(bumping)工艺流程主要分为8个步骤.....7图3:Bump尺寸与间距随着技术提高,逐步缩小...8图4:重布线层(RDL)将I/O重新分配到芯片边缘....8图5:重布线层(RDL)关键工序流程主要由十个步骤组成....9图6:FANIN和FANOUT型RDL工艺.9图7:RDL在台积电InFO_OS技术中为核心关键...9图8:TSV(硅通孔)工艺将多层平面进行堆叠互连..10图9:TSV中介转接层加工工艺主要由12个工艺流程组成...11图10:低深宽比TSV图像传感器封装工艺主要包含十个工艺流程..11图11:TSV制造成本结构(Via-Middle方案)中临时键合/解键合占比最高,为17%.12图12:TSV制造成本构成(Via-Last方案)中铜电镀占比最高,为18%....12图13:混合键合显著提升键合技术性能.....12图14:HybridBoding工艺比传统焊接工艺步骤减少...13图15:HybridBonding工艺在3D封装中的应用....13图16:混合键合工艺中Wafer-to-wafer工艺流程...14图17:混合键合工艺中Die-to-wafer工艺流程.14图18:PSPI组合体系复杂....15图19:传统光刻胶方法和光敏聚酰亚胺方法光刻图案制作过程..16图20:PSPI是封装阶段RDL过程中的关键材料...16行业深度报告请务必参阅正文后面的信息披露和法律声明3/48图21:中国集成电路晶圆制造用PSPI市场规模增长较快(亿元,%).17图22:全球四家主要生产厂商占据PSPI市场93%的份额(%).....17图23:刻蚀为电子特气主要应用环节...18图24:干法刻蚀所用气体即为刻蚀气体.....18图25:蚀刻气体SF6、C4F8等为TSV工艺关键原材料.....19图26:全球刻蚀气体市场规模预计将在2029年突破14亿美元..20图27:外资企业约占据全球刻蚀气体市场大头(2022年)...20图28:电镀液是前道铜互连电镀工艺核心原材料..21图29:电镀液广泛应用于芯片制造后道先进封装电镀21图30:芯片铜互连工艺成为主流技术...22图31:晶圆凸块(Bu

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