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【個股產業分析】IC載板產業分析
- 3. • 載板是高階運算晶片封裝關鍵材料,近年來5G發展、遊戲市場、AI需求,裸晶面積增加,進而影響載
板需求面積、層數也增加,需求面積預估由2018年18b成長至2023年33b mm square;市場規模也
從2018年$20T成長至2023年$33T,CAGR 10.71%。
• 成長動能一: CPU高速運算效能應用在Server資料中心(如:交換器)等高階晶片,裸晶擴大10-15%,
晶片封裝層數、面積增加,ABF封裝面積2018年到2023年複合年成長25.6%。
• 成長動能二:GPU電競遊戲獨顯dGPU對晶片效能要求增加,裸晶擴大20-30%晶片封裝面積增加,
ABF封裝面積2018年到2023年複合年成長35.7%。
• 載板廠資本支出、高階技術存在高進入門檻,且各廠對擴廠持保守態度,因此即使市場上供不應求,
新競爭者也難以加入市場,預估ABF載板於2019起出現供需缺口,並在2021年擴大至12.87%,ASP
以每年4.81%成長;BT載板價格則以每年-0.82%逐步下降。
結論
3
- 7. 主要技術—目前以FC封裝、Fan In、Fan Out為主
資料來源:自行整理
• 技術由一開始的Wire Bonding到現在大多使用Flip Chip、Fan In、Fan Out封裝。
• WB現階段大多應用在技術門檻低、低成本、I/O數目低,如DRAM、DSP、MCU等網通設備;FC則
因可達高腳數、細線寬/線距、高傳輸速率,應用在運算效能高的高階晶片,如CPU、GPU、AP等。
• 由於近年運算效能、傳輸速度、晶片功能等需求提升,裸晶面積增加,進一步提升封裝需求面積、I/O
數。
-1000
-500
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
I/O數
無線通訊興起
WB-BGA
FC-CSP
FC-BGA
FC-CSP
FC-BGA
SiP
FC-BGA
2.5D/3D
Fan In/Fan Out
運算效能要求提升
圖1-4:封裝技術演進
7
2013E 2016E 2020E 時間
- 10. 0
10,000
20,000
30,000
40,000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
ABF產值 BT產值
載板市場成長空間大,複合年成長率10.71%
資料來源:⾃⾏整理
圖2-1:載板市場規模預估(單位:百萬新台幣)
• 載板應用高階運算晶片封裝,在5G、IoT、AI等潮流板市場成長空間大,2018到2023 CAGR 10.71%。
• 資料中心、高階運算晶片如CPU、GPU需求大幅提升下,裸晶面積擴大增加ABF載板需求面積,預估
於2021年供需缺口擴大至12.87%,ASP開始漲價。
• BT載板雖有5G手機增加載板使用面積,但其他應用如DSP則需求衰退,因此整體而言並無太大面積需
求成長。
CAGR 10.71%
10
圖2-2:ABF載板供給&需求面積(單位:百萬mm sq)
0
100,000
200,000
300,000
400,000
500,000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
CPU GPU FPGA 其他 供給
- 11. • ABF載板約9成應用在高階運算晶片,近年消費者對於處理器運算速度要求提高, CPU、GPU裸晶面
積增加約15-30%,提升ABF載板面積需求10-20%,為最大成長動能。
• BT載板主要成長來自5G手機, 但占比小且其他應用穩定,因此BT載板需求面積並無太大增幅,廠商
對擴產也多持保守態度。
市場關注焦點-高階運算晶片CPU、GPU
資料來源:⾃⾏整理
圖2-3:ABF總需求面積成長(單位:百萬mm sq)
25%
48%
39%
44%
38%
29%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
0
100,000
200,000
300,000
400,000
500,000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
CPU GPU FPGA others YoY
11
圖2-4:ABF總需求佔比
0%
20%
40%
60%
80%
100%
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
AMD Intel Nvidia Others
- 16. 欣興(3037.TT)
單位:百萬元 4Q19 1Q20 2Q20 3Q20
營業收入 22,572 20,567 21,709 23,038
營業毛利 3,232 2,858 3,419 3,350
營業利益 1,125 853 1,320 1,138
稅後純益 1,102 236,661 1,482 1,588
稅後EPS(元) 0.74 0.26 0.99 1.09
毛利率(%) 14.32 13.90 15.75 14.74
營業利益率(%) 4.99 4.06 6.16 5.07
稅後純益率(%) 4.88 11.50 6.83 4.94
營業收入YoY(%) 10.22 0.43 9.97 0.39
稅後純益YoY(%) 40.79 -69.78 176.20 20.49
表3-1:欣興近四季獲利
29%
20%30%
5%
16%
ABF載板 BT載板 HDI板 軟板 PCB板
圖3-1:欣興營收比重
48%
15%
18%
19%
IC載板
通訊
消費性電子
PC
圖3-2:欣興應用比重
資料來源:欣興、Aletheia
• 載板市占率最高、高階技術廠商,唯一涵蓋全球主要高階晶
片客戶如Apple、Intel、AMD。
• 載板應用在網通、PC、消費性電子產品上。 看好未來遊戲
產業、5G相關應⽤需求, 2020年增加資本⽀出在ABF載
板,預計2021年中開出14%新產能。
• Apple Silicon晶片,欣興山鶯廠ABF產能20%將在2021為蘋
果量產。
註:紅字基期為負
16
- 17. 南電(8046.TT)
單位:百萬元 4Q19 1Q20 2Q20 3Q20
營業收入 8,775 7,916 9,104 10,505
營業毛利 875 784 1,383 1,697
營業利益 465 392 990 1,278
稅後純益 280 466 832 1,043
稅後EPS(元) 0.43 0.72 1.29 1.61
毛利率(%) 9.98 9.90 15.19 16.15
營業利益率(%) 5.30 4.95 10.88 12.17
稅後純益率(%) 3.19 5.90 9.15 9.93
營業收入YoY(%) 13.19 26.07 19.64 24.63
稅後純益YoY(%) 7.04 -267.52 -1892.45 195.27
表3-2:南電近四季獲利
11%
22%
47%
16%
圖3-4:南電應用比重
40%
32%
28%
ABF載板 BT載板 PCB板
圖3-3:南電營收比重
資料來源:南電
• 母公司南亞可提供載板所需材料,因此南電優勢為成本低,
客戶含Apple、Nvidia、AMD。
• 近年5G、AI等高階IC晶片封裝消耗ABF產能快速,今年將
PCB廠轉向ABF產能,希望以高值化產品帶動ASP成長。
網通
消費性電子
車用電子
PC
註:紅字基期為負
17
- 18. 景碩(3189.TT)
單位:百萬元 4Q19 1Q20 2Q20 3Q20
營業收入 6,236 5,829 6,786 6,872
營業毛利 1,208 1,051 1,517 1,436
營業利益 121 85 425 282
稅後純益 82 78 334 185
稅後EPS(元) 0.01 0.18 0.52 0.13
毛利率(%) 19.38 18.04 22.35 20.90
營業利益率(%) 19.50 1.47 6.27 4.10
稅後純益率(%) 1.32 1.35 4.94 2.69
營業收入YoY(%) -0.36 19.79 31.14 14.58
稅後純益YoY(%) 92.90 -110.54 -132.78 -171.35
表3-3:景碩近四季獲利
30%
55%
15%
ABF載板 BT載板 軟板
圖3-5:景碩營收比重
43%
11%
13%
16%
17%
圖3-6:景碩應用比重
資料來源:景碩
• 景碩營收來源以BT載板應用,主要產品為SiP封裝應用
且需求穩定,因此並無太大受惠。
• 2020將類載板SLP廠產能轉生產ABF載板,今年、明
年也擴大資本支出,增加產能積極爭取訂單。
• 目前ABF客戶含Xillinx、Nvidia。
手機
基地台
消費性電子
隱形眼鏡
註:紅字基期為負
其他
18
- 20. • 載板是高階運算晶片封裝關鍵材料,近年來5G發展、遊戲市場、AI需求,裸晶面積增加,進而影響載
板需求面積、層數也增加,需求面積預估由2018年18b成長至2023年33b mm square;市場規模也
從2018年$20T成長至2023年$33T,CAGR 10.71%。
• 成長動能一: CPU高速運算效能應用在Server資料中心(如:交換器)等高階晶片,裸晶擴大10-15%,
晶片封裝層數、面積增加,ABF封裝面積2018年到2023年複合年成長25.6%。
• 成長動能二:GPU電競遊戲獨顯dGPU對晶片效能要求增加,裸晶擴大20-30%晶片封裝面積增加,
ABF封裝面積2018年到2023年複合年成長35.7%。
• 載板廠資本支出、高階技術存在高進入門檻,且各廠對擴廠持保守態度,因此即使市場上供不應求,
新競爭者也難以加入市場,預估ABF載板於2019起出現供需缺口,並在2021年擴大至12.87%,ASP
以每年4.81%成長;BT載板價格則以每年-0.82%逐步下降。
結論
20
- 23. 資料來源:⾃⾏整理
ABF/BT載板供需
23
0.00%
10.00%
20.00%
30.00%
40.00%
50.00%
60.00%
70.00%
80.00%
0
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300,000
400,000
500,000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
BT總需求 ABF總需求 BT-YoY ABF-YoY
圖5-2:總需求面積&YoY(左軸:Million mm square;右軸:%)
0
200
400
600
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
dGPU-AMD dGPU-Nvidia 遊戲級APU-AMD 遊戲級APU-Intel
遊戲級APU-Nvidia 消費級APU-AMD 消費級APU-Intel 消費級APU-Nvidia
圖5-3:GPU載板總需求面積(單位:百萬mm sq)
0%
20%
40%
60%
80%
100%
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
欣興 南電 景碩 Ibiden SEMCO Shinko
圖5-4:載板供給佔比(單位:%)
圖5-1:BT載板供給&需求面積(單位:百萬mm sq)
0
100,000
200,000
300,000
400,000
500,000
600,000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
5G⼿機 MCU DSP 其他 供給
- 24. 資料來源:⾃⾏整理
ABF載板需求面積
24
0
2000
4000
6000
8000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
PC/Laptop Server
圖5-5:CPU封裝需求面積成長(mm sq)
0
2000
4000
6000
8000
10000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
dGPU 消費級APU 遊戲機APU
圖5-7:GPU封裝需求面積成長(mm sq)
0%
20%
40%
60%
80%
0
100,000
200,000
300,000
400,000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
dGPU 消費級GPU 遊戲機GPU YoY
圖5-8:GPU載板總需求面積
0%
20%
40%
60%
0
50,000
100,000
150,000
200,000
2018E 2019E 2020E 2021F 2022F 2023F
PC/Laptop Server CPU-YoY
圖5-6:CPU載板總需求面積
- 25. 載版材質技術比較
材質 線寬/線距
(L/S)(µm)
疊構層數 優勢 載板材質
BT
35/35
20/20
15/15
10-18層
• 含玻纖布材質較硬,不易熱脹冷縮
且良率高
• 高Tg、高耐熱性、抗濕性
• 低介電常數(Dk)、低散失性(Df)
ABF
35/35,
30/30
25/25,
15/15
12/12
1+2+1(4層)
2+2+2(6層)
4+2+4(10層)
• 具備良好的導電性、細線路優勢
• 可作為增層材料不需熱壓合
資料來源:⼯研院產經中⼼,tmc
• 目前主要以BT材質跟ABF材質為主流,兩者熱膨脹係數(CTE)約13-27ppm/C
• HDI及多層板線路到30/30µm已是極限,雖然類載板M-SAP製程線徑可達20/20µm,但因工法特殊、雷
射鑽孔數也更多,ASP較貴,因此載板主流材質仍以BT、ABF樹脂作為剛性有機封裝載板。
ABF
ABF
核⼼層
Cu
Cu
圖5-9:載板線寬距示意圖
25
表5-2:IC載板材質比較
- 26. 主流載板材質及封裝技術
資料來源:SEMCO、⾃⾏整理
• IC載板為晶片提供⽀撐、散熱和保護作⽤,⽬前主要以CSP、BGA系列封裝技術為主流。
• 製作技術⾨檻⾼,疊孔層數3-5 層微孔孔徑30μm左右,遠⼩於普通PCB和HDI 的微孔孔徑(40-100 μm)
• I/O接點和鍍銅厚度均勻性要求⾼,線寬距要求10-30μm。鍍銅厚度均勻性要求為18±3 μm,蝕刻均勻性
要≥90%,阻焊表⾯⾼度差⼩於10μm,阻焊和焊盤的表⾯⾼度差不超過15μm
Chip
Substrate
Solder Ball
wire
HDI/SLP
基板材料 封裝技術 主要應用項目
BT
WB-CSP DRAM
WB-BGA
(PBGA)
DSP、MCU
FC-CSP Modem、AP
SiP FOWLP、InFO
ABF FC-BGA
CPU、GPU、Chipset、
FPGA、ASIC
Substrate-less InFO-oS、eWLB
Solder Ball
HDI/SLP
Substrate
Chip
凸塊接點
圖5-10:FC封裝方式
圖5-11:WB封裝方式
26
表5-3:IC載板材質比較
- 27. I/O數 低 中 中 高
成本 低 高 高 中
效能 低 低 中 高
散熱性 低 中 中 高
載板封裝技術比較
資料來源:亞智科技
WB封裝
Wire Bonding
FC封裝
Flip Chip
扇入型晶圓級封裝
(FIWLP)
Fan-In Wafer Level
扇出型封裝
(FO)
Fan-Out
I/O數增加 效能提升
尺寸變小
成本降低
成熟製程 先進製程
27
表5-4:IC載板封裝技術演進
- 29. CSP/BGA-載板和PCB板連接方式
CSP, Chip Scale Package 晶片尺⼨封裝:
封裝後邊長⼩於晶片尺⼨1.2倍、⾯積⼩於晶圓1.4倍
BGA, Ball Grid Array 球柵陣列封裝:
引腳⽤錫球排成球柵狀與PCB板封裝
Chip
Substrate
HDI/SLPHDI/SLP
Substrate
Chip Chip
Substrate
HDI/SLPHDI/SLP
Substrate
Chip
<晶片1.2倍
BGA封裝晶片 CSP封裝晶片
資料來源:⾃⾏整理
註:圖為等比例尺
29
- 30. SiP vs SoC
特性 效能 體積 設計難度 整合度 示意圖
SiP
System in Package
數顆晶片封裝至同一積
體電路
低 大 低 低
SoC
System on Package
一顆晶片放入多種功能
性單元
高 小 高 高
HDI/SLP
Substrate
CPU單元+MCH單元
HDI/SLP
Substrate
CPU MCH
SiP
架構
MCM多晶片模組
MCP多晶片封裝
PiP封裝內包封裝
Stack Die堆疊晶片封裝
SoC
架構
技術延伸進步
eWLB
CoWoS
FO-PLP
InFO
InFO-POP⼤多數電⼦產品使⽤ 少數⾼階產品使⽤
資料來源:⾃⾏整理
封裝技術
30
表5-5:SiP vs SoC
- 32. 資料來源:⾃⾏整理
ABF載板供給商
32
ABF Intel AMD Nvidia Xillinx Broadcom Marvell
欣興 5-10% 25% 50% 50% 25% 50%
南電 25% 50% 50%
景碩 30% 50% 25%
Ibiden 50-55% 20-25% 10%
Shinko 25-30% 20-25% 5%
SEMCO 10-15% <5% 5%
Total 100% 100% 100% 100% 100% 100%
表5-7:載板供給廠商
- 33. ASIC雲端運算,高階HPC晶片
資料來源:⾃⾏整理、兆豐⾦控
優勢 劣勢 適合運算 運算極限 功耗 延遲性 靈活性
CPU - 平行運算效
率低
- 低 低 低 高
GPU
平行運算有
高效能表現
耗能過大,
運算需求不
大下缺乏效
率
Training 高 低 低 低
FPGA
可程式化,
具備運算彈
性及效率
量產成本高 Inference 低 中 中 中
ASIC 運算效率最
佳
量產成本低 Training,
Inference
高 高 高 低
表5-8:ABF載板FC-BGA封裝技術個處理器在Ai上應用
• ABF⾼導電性、細電路的材質;FC-BGA封裝技術有⾼腳數、⾼傳輸等特性。
• 適合AI、雲端運算等⾼階運算複雜佈線晶片。
33
- 36. dGPU vs APU
資料來源:⾃⾏整理、Toshiba、 新通訊 36
dGPU APU
定義 圖形處理單元 加速處理器,
結合CPU與GPU單元於同一晶片
應用 高階電腦 筆記型電腦
廠商 AMD、Nvidia AMD、Intel
表5-9:dGPU vs APU
• APU是將CPU切割內存做分給顯卡做顯存,適合對於電腦顯卡要求並不⾼的使⽤者,因此APU
與dGPU間並無替代關係。
- 39. • ABF載板FC-BGA封裝成FPGA晶片,其高腳數、 細線路 ,適合5G基地台小晶片,佈線複雜、高運算、
電晶體數多等特性。
• 5G通訊採高頻段,波長短,因此基地台密度需提升1.75-2倍。目前中國、美國兩國較積極發展5G通訊,
基地台佈建上有較多需求。
• 5G中國用戶占全球70%,使用人數約2億,且華為於10月宣布退出基地台市場,對台廠影響大。
成長動能-ABF載板應用於5G基地台提升覆蓋率
資料來源:⾃⾏整理、中國中央政府、Statista
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0
1,000,000
2,000,000
3,000,000
4,000,000
5,000,000
6,000,000
2018 2019 2020 2021 2022 2023
中國 美國 總基地台YoY
圖5-21:5G基地台建立數量
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
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0
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2,000,000,000
3,000,000,000
4,000,000,000
5,000,000,000
6,000,000,000
7,000,000,000
2018 2019 2020 2021 2022 2023
圖5-22:5G基地台BT載板每年總需求面積(mm sq)
39