公司主营业务为集成电路的封装和测试。根据中国证监会《上市公司行业分类指引》(2012年修订),公司属于“计算机、通信和其他电子设备制造业(C39)”;根据《国民经济行业分类》(GB/T4754-2017),公司属于“计算机、通信和其他电子设备制造业(C39)”下属的“集成电路制造(C3973)”。公司业务细分行业为集成电路封装和测试业。
20世纪70年始,随着半导体技术日益成熟,晶圆制程和封装工艺进步日新月异,一体化的IDM公司逐渐在晶圆制程和封装技术方面难以保持技术先进性。为了应对激烈的市场竞争,大型半导体IDM公司逐步将封装测试环节剥离,交由专业的封测公司处理,封测行业变成集成电路行业中一个独立子行业。
20世纪90年代,随着全球化进程加快、国际分工职能深化,以及集成电路制程难度的不断提高,集成电路产业链开始向专业化的分工方向发展,逐渐形成了独立的半导体设计企业、晶圆制造代工企业和封装测试企业。在半导体产业转移、人力资源成本优势、税收优惠等因素促进下,全球集成电路封测厂逐渐向亚太地区转移,目前亚太地区占全球集成电路封测市场80%以上的份额。
2022年,受地缘、全球经济增速放缓等多种因素影响,全球半导体行业增速大幅放缓。根据美国半导体工业协会(SIA)统计,2022年半导体销售额同比实现3.2%的增长,达到5,735亿美元,但增速较2021年出现明显回落。根据世界半导体贸易统计组织(WSTS)发布的预测称,2023年全球半导体市场规模将同比减少10.3%,降至5150亿美元;预计2024年半导体市场规模将比2023年增加11.8%,达到5759亿美元,并高于2022年5740亿美元的市场规模。但与此同时,随着摩尔定律逐渐逼近极限,封装特别是先进封装作为“超越摩尔”的一种解决方案,越来越受到产业链的重视。先进封装已经成为后摩尔时代集成电路技术发展的一条重要路径。由于制程工艺的局限,将多个单芯片和器件集成在单一封装中已成为提高系统集成度和性能的重要手段。先进封装技术可以实现更高的I/O密度、更快的信号传输速度和更好的电热性能,从而提高芯片的性能和功能。并且,先进封装技术还可以降低芯片的功耗和体积,提升芯片的可靠性和生产效率。此外,先进封装技术还可以采用晶圆级封装等技术来实现自动化生产,提高生产效率和降低成本。随着应用于5G、物联网、高性能运算、智能驾驶、AR/VR等场景的高端芯片需求持续增加,从长期来看,先进封装技术必将随着终端应用的升级和对芯片封装性能的提升而蓬勃发展。集微咨询(JWInsights)预计,全球先进封装市场规模将从2021年的350亿美元上升至2026年的482亿美元。
随着我国集成电路国产化进程的加深、下游应用领域的蓬勃发展以及国内封测龙头企业工艺技术的不断进步,国内封测行业市场空间将进一步扩大。根据中国半导体行业协会及集微咨询数据,2022年我国集成电路封测行业规模超过2,900亿元,先进封装产值预计2023年达到1,330亿元。
在集成电路制程方面,“摩尔定律”认为集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。长期以来,“摩尔定律”一直引领着集成电路制程技术的发展与进步,自1987年的1um制程至2015年的14nm制程,集成电路制程迭代一直符合“摩尔定律”的规律。但2015年以后,集成电路制程的发展进入了瓶颈,7nm、5nm、3nm制程的量产进度均落后于预期。随着台积电宣布2nm制程工艺实现突破,集成电路制程工艺已接近物理尺寸的极限,集成电路行业进入了“后摩尔时代”。
“后摩尔时代”制程技术突破难度较大,工艺制程受成本大幅增长和技术壁垒等因素影响,上升改进速度放缓。根据市场调研机构ICInsights统计,28nm制程节点的芯片开发成本为5,130万美元,16nm节点的开发成本为1亿美元,7nm节点的开发成本需要2.97亿美元,5nm节点开发成本上升至5.4亿美元。由于集成电路制程工艺短期内难以突破,通过先进封装技术提升芯片整体性能成为了集成电路行业技术发展趋势。
封测企业需要朝着先进封装技术的发展方向,不断向晶圆级封装领域和系统级封装领域发展,不断进行技术创新、开发新产品才能适应市场变化,顺应集成电路下游应用市场集成化、小型化、智能化的发展趋势。封装领域不断涌现出诸如2.5D/3D/POP等新兴封装类型以及先进封装技术,这对于封装测试企业在新产品的研发、品质、测试方面提出了苛刻的要求,技术门槛越来越高。
公司专注于中高端先进封装和测试业务,报告期内,公司已经与多家行业内知名IC设计企业建立了稳定的合作关系。公司系国家高新技术企业,公司2020年入选国家第四批“集成电路重大项目企业名单”,先后被授予“浙江省科技小巨人”、“浙江省电子信息50家成长性特色企业”、“浙江省创造力百强企业”、“浙江省上云标杆企业”“宁波市制造业‘大优强’培育企业”、“宁波市数字经济十佳企业”、“余姚市人民政府质量奖”、“2022年度宁波市管理创新提升五星级企业”、“2022年宁波市研发投入百强”等多项荣誉。公司研发中心被认定为“浙江省高新技术企业研究开发中心”,“年产25亿块通信用高密度集成电路及模块封装项目”被评为浙江省重大项目。
根据芯思想研究院发布的2022年中国本土封测代工(OSAT)10亿元俱乐部榜单,公司排名第6。
随着半导体制程的不断演进,工艺已接近瓶颈,以及芯片架构优化的限制,未来几年处理器性能的发展将逐步减慢,摩尔定律也将逐渐失效。因此,以Chiplet理念为代表的先进封装的技术应用将成为提高芯片性能的一种重要途径。Chiplet是指将一类满足特定功能的die(裸片),通过die-todie内部互联技术实现多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起,形成一个系统芯片,以实现一种新形式的IP复用。Chiplet是将原本一块复杂的SoC芯片,从设计时就按照不同的计算单元或功能单元对其进行分解,然后每个单元选择最适合的工艺制程进行制造,再将这些模块化的裸片互联起来,通过先进封装技术,将不同功能、不同工艺制造的Chiplet封装成在同一颗芯片内。目前而言,实现Chiplet的技术方式包括2.5D、3D等多种形式,如台积电、日月光等全球主要的封装厂或晶圆代工厂均已经或正在开发相关的封装形式,在先进制程受限的情况下,相关技术将有望成为我国集成电路封测行业新的突破口。Chiplet技术的发展将大大推动先进封装的市场发展。根据Yole预测,全球先进封装市场预计将在2019-2025年间以6.6%的复合年增长率增长,到2025年将达到420亿美元;同时,与传统封装相比,先进封装的应用正不断扩大,预计到2026先进封装将占到整个封装市场规模的50%以上。
公司主要从事集成电路的封装和测试业务,为集成电路设计企业提供一站式的集成电路封装与测试解决方案,并收取封装和测试服务加工费。下游客户主要为集成电路设计企业,产品主要应用于射频前端芯片、AP类SoC芯片、触控芯片、WiFi芯片、蓝牙芯片、MCU等物联网芯片、电源管理芯片、计算类芯片、工业类和消费类产品等领域。
公司于2017年11月设立,从成立之初即聚焦集成电路封测业务中的先进封装领域,车间洁净等级、生产设备、产线布局、工艺路线、技术研发、业务团队、客户导入均以先进封装业务为导向。报告期内,公司全部产品均为QFN/DFN、WB-LGA、WB-BGA、Hybrid-BGA、FC-LGA等中高端先进封装形式,并在系统级封装(SiP)、高密度细间距凸点倒装产品(FC类产品)、大尺寸/细间距扁平无引脚封装产品(QFN/DFN)等先进封装领域具有较为突出的工艺优势和技术先进性。
公司为了保持先进封装技术的先进性和竞争优势,在技术研发和产品开发布局上,一方面注重与先进晶圆工艺制程发展相匹配,另一方面注重以客户和市场需求导向为目标。结合半导体封测领域前沿技术发展趋势,以及物联网、5G、人工智能、大数据等应用领域对集成电路芯片的封测需求,公司陆续完成了倒装和焊线类芯片的系统级混合封装技术、5纳米晶圆倒装技术等技术的开发,并成功实现稳定量产。同时,公司已经掌握了系统级封装电磁屏蔽(EMIShielding)技术、芯片表面金属凸点(Bumping)技术,并积极开发Fan-in/Fan-out、2.5D/3D等晶圆级封装技术、高密度系统级封装技术、大尺寸FC-BGA封装技术等,为公司未来业绩可持续发展积累了较为深厚的技术储备。
公司在高密度细间距倒装凸块互联芯片封装技术、应用于4G/5G通讯的射频芯片/模组封装技术等多个领域拥有先进的核心技术,相关核心技术均系自主开发,报告期内,公司通过持续的自主研发,在大颗FC-BGA、Bumping(凸块)及RDL(重布线)领域亦取得突破。概况如下:
倒装是将晶粒(Die)通过凸块(Bump)与基板线路进行连接的技术,可在晶粒和基板之间形成短间距、高密度的连接通路。倒装芯片迎合了集成电路追求更高I/O密度、更小尺寸、更快运算速度、更高可靠性和更佳经济性的发展趋势。高密度细间距倒装凸块互联芯片封装技术作为先进封装代表性技术之一,被广泛应用在电源管理芯片(PMIC)、高性能通讯基带(Baseband)、高性能处理器、图形处理芯片和人工智能(AI)芯片等高性能计算(HPC,High Performance Computing)领域。
(1)高精度倒装贴装技术。公司量产的FCCSP先进封装倒装芯片,封装尺寸达到17*17mm以上,最小凸块间距为
(2)细间距倒装芯片底部塑封及底填胶填充技术。倒装芯片晶粒通过晶圆凸块(Bump)与基板连接,连接后晶粒与基板间存在极细小的微米级缝隙,封装企业需要使用树脂材料将底部缝隙填充,起到加强粘合和保护作用。但由于倒装芯片底部缝隙过于狭窄,填充时极易发生填充不全或填充过多导致溢胶等风险。公司通过反复试验掌握了塑封材料的固化时间、流动性以及填充料粒径等材料特性,并结合填充的真空、温度、压力、时间等封装参数,成功开发了主要应用于FCCSP倒装芯片的真空模塑底部填充技术和应对大封装尺寸FCBGA芯片的细间距高压腔+毛细作用底部填充技术,为不同尺寸的倒装芯片带来的挑战提供了不同的解决方案,攻克了相关技术难题。
(3)先进制程晶圆低介电常数层应力仿真技术。由于先进制程晶圆通常使用低介电常数(Low-K)材料制作(注:介电常数为衡量绝缘材料电性能的重要指标之一,通过降低集成电路中使用的介电材料的介电常数,可以降低集成电路的漏电电流,降低导线之间的电容效应,降低集成电路发热等等),为降低介电常数会在材料中添加纳米级空洞,大幅降低了材料的结构强度,导致晶圆的低介电层极易因外力破裂。倒装芯片在封装过程中,需经过回流焊、塑封等诸多热加工环节,不同材料因热加工产生的应力不同、形变程度不同,封装企业需通过材料选型搭配、封装结构设计、工艺流程控制、仿真模拟实验等诸多技术手段降低封装过程中可能产生的晶圆低介电常数层破裂风险(Low-K/ELKCrack)。公司采用了先进的应力仿真技术,在封装项目开发阶段即对产品进行结构建模,对产品结构应力、热应力进行仿真分析研究,选择最优的产品结构方案设计及最佳特性的封装材料,并在封装过程中进行精细的热制程应力释放控制。
(4)倒装芯片露背式及引入高导热金属界面材料封装散热技术。公司研发部门通过热仿真分析以及技术攻关,成功开发并量产芯片背露的倒装芯片(ExposeddieFC-CSP,ED-FC-CSP)封装技术。芯片的背面硅层直接裸露在塑封体的表面,芯片运行过程中产生的热量直接传导至散热器,解决了因塑封材料阻隔导致散热效率不够的问题;此。