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后摩尔时代先进封装改道芯片业,迎来换道超车新机遇

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概述

2021年04月21日发布

我们每周对于半导体行业的思考进行梳理,从产业链上下游的交叉验证给予我们从多维度看待行业的视角和观点,并从中提炼出最契合投资主线的逻辑和判断。

回归到基本面的本源,从中长期维度上,扩张半导体行业成长的边界因子依然存在,下游应用端以5G/新能源汽车/云服务器为主线,具化到中国大陆地区,我们认为“国产替代”是当下时点的板块逻辑,“国产替代”下的“成长性”优于“周期性”考虑。

后摩尔时代来临,趋缓的摩尔定律迎来换道超车加速追赶的黄金周期。据华尔街财经4/14报道华为手机全球出货量从第一跌至榜上无名。受国外“芯片禁运”遏喉,本土产业奋起直追迫在眉睫。但此时摩尔定律先进工艺赛道上的领先者已一骑绝尘,后发者只能在此直道上小步快跑还是难以追赶。随着28nm推进到20nm节点,单个晶体管的成本不降反升,性能提升也逐渐趋缓,这标志着后摩尔时代来临。为此芯片行业需要去寻找新的技术去支撑芯片继续前进,这意味着摩尔定律形成的多年先发优势或不再受用,后发者如果能够提前识别并做出前瞻性布局,完全存在换道超车的可能性。

摩尔定律(Moore’sLaw)先进工艺驱动芯片持续微缩的同时也导致了所需成本指数级增长、开发周期拉长、良率下降,盈利风险明显升高。将更多的元器件塞入一块集成电路面临严峻问题,从28nm推进到5nm时成本已翻了十倍有余,开发周期拉长到18-36个月,以及越来越高的集成度需要庞大的团队软硬件无缝协同开发,有可能进一步拉低芯片良率,盈利风险愈发明显。

超越摩尔定律(More than Moore)在后摩尔时代迎来了高潮,先进封装技术大有可为。超越摩尔定律相关技术发展的基本点,一是发展不依赖于特征尺寸不断微缩的特色工艺,以此扩展集成电路芯片功能。二是将不同功能的芯片和元器件组装在一起封装,实现异构集成。其创新点在于推出各种先进封装技术,具有降低芯片设计难度、制造便捷快速和降低成本等优势。

系统级封装(SiP)代表半导体业的发展方向之一,有研发周期短、节省空间等优势。相比SoC,SiP系统集成度高,但研发周期反而短。SiP技术能减少芯片的重复封装,降低布局与排线难度,缩短研发周期。同时采用芯片堆叠的3DSiP封装,能降低PCB板的使用量,节省内部空间。

Chiplet(小芯片/芯片粒/裸芯片)模式带来产业链环节颠覆式改变,作为IC业继续发展的有效手段,有设计弹性、成本节省、加速上市三大优势。“装置(Device)之道”在于又好又便宜,Chiplet将大尺寸的多核心的设计,分散到较小的小芯片,更能满足现今高效能运算处理器的需求;而弹性的设计方式不仅提升灵活性,也能有更好的良率及节省成本优势,并减少芯片设计时程,加速芯片Timetomarket(上市)的时间。

如今芯片行业面临百年未有之大变局,换道超车使用先进封装技术大有可为。我们建议关注国内已在先进封装领域有长足发展,核心技术与国际领先企业并跑,同时对未来有长期战略布局的龙头封装企业。建议关注:长电科技/通富微电/ASMPacific。

风险提示:海外疫情恶化;贸易战不确定性;标准组封装Chiplet的方法尚缺

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