2021年中国键合丝产业现状及需求分析,超声波键合仍是主流,镀铜合丝占比提升「图」-不锈钢3D打印工厂

2021年中国键合丝产业现状及需求分析,超声波键合仍是主流,镀铜合丝占比提升「图」-不锈钢3D打印工厂插图

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一、键合丝产业定义及概述

1、产业定位

作为作芯片和引线框架间的连接线,主要用于晶体管、集成电路、大规模集成电路等各种半导体器件的封装,是集成电路封测的重要基础材料。

在IC 封装前段工艺中,除光学检测外,主要包括磨片、晶圆切割、引线键合等,对应的设备有磨片机、切割机、引线键合机等,其中引线键合是封装工艺中最为关键的一步,引线键合是利用高纯度的金线、铜线或铝线把Pad和Lead通过焊接的方法连接起来。

半导体封装前段工艺流程

2021年中国键合丝产业现状及需求分析,超声波键合仍是主流,镀铜合丝占比提升「图」

资料来源:《纳米集成电路制造工艺》,华经产业研究院整理

2、分类状况

目前键合丝按照材质不同可分为键合金丝、键合铜丝、纯铜丝等,其中键合金丝对原材料纯度要求颇高,生产工艺复杂,是目前集成电路封装最优材料,但受限于金价成本较高,键合铜丝逐步市占率持续提升。

主要键合丝性能对比情况

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资料来源:公开资料整理

二、集成电路政策

政策背景下,整体集成电路国产化趋势持续推进,建合丝受下游应用范围影响,国内产品单一,整体产品仍有较大提升。

近年来中国集成电路政策

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资料来源:公开资料整理

三、键合丝产业影响因素

1、原材料:金价波动影响较大

黄金作为键合金丝的关键原材料,因其具备投资属性和消费属性,受消费和市场整体价格波动幅度较大,如2020年年初因疫情价格持续高涨,成本高涨持续挤压本就极低的利润,加之黄金价格整体水平较高,键合丝仅赚取加工费用,毛利水平仅在5%左右,成本高压背景下,镀铜合丝逐步渗透率持续提升。

2020-2022年7月中国黄金现货价格变动情况

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注:2022年7月数据为7月19日数据

资料来源:公开资料整理

2、半导体材料整体现状

随着国内电子信息科技和半导体产业快速扩张,半导体材料需求持续增长,受限于技术及成本因素,国内主要半导体材料仍在抛光垫和高端光刻胶等材料进口依赖。2021年中国半导体封装测试业销售额2763亿元,同比2020年增长10.1%。未来,预计一方面在全球半导体产业资本开支加速增长的背景下,材料需求有望加速增长。另一方面在我国晶圆产能占全球比重持续增长的趋势下,我国半导体材料有望实现快于全球平均的需求增长。

2012-2021年中国集成电路销售额及增长率

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资料来源:中国半导体工业协会,华经产业研究院整理

2016-2021年中国半导体材料市场规模及增长率

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资料来源:SEMI,华经产业研究院整理

键合丝是半导体集成电路、分立器件、传感器、光电子等传统封装工艺制程中必不可少的基础原材料。2019年全球封装材料市场规模约为190亿美元,键合丝的成本占比约15%,市场规模为28.5亿美元。

2019年全球半导体封装材料细分产品结构占比

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资料来源:SEMI,华经产业研究院整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2022-2027年中国半导体封装用键合丝行业市场运行态势及投资战略研究报告》;

四、键合丝市场现状

1、需求现状

就键合丝需求现状情况而言,随着下游集成电路产业稳步扩张,我国键合丝需求量持续曾展。数据显示,2019年我国键合丝需求量达174亿米,同比2018年增长163.1亿米,从下游半导体材料规模整体变动情况来看,2021年我国键合丝需求量有望突破200亿米。

2017-2021年中国键合丝需求量及预测情况

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资料来源:华经产业研究院整理

2、市场结构

近年,键合金丝逐渐被低成本铜丝系列和银丝系列产品所替代,份额已经由原来的50%下降至32%。相比而言,键合铜丝在半导体分立器件封装中已经取代了键合金丝,还被广泛应用于通用集成电路封装、LED显示屏等,2019年其份额已经达到29%。键合铜丝具有硬度较大;价格较低;导热率、导电性、延展性较好;更高抗腐蚀性等优势。未来随着技术的进一步成熟、企业降本诉求的增强,键合铜丝的份额或将继续扩大。

2019年键合丝细分产品市场结构占比情况

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资料来源:公开资料整理

五、建合丝市场格局

1、市场集中度

键合丝属于半导体封装的核心材料,产品门类多,应用的场景复杂,质量要求高,产品制造有一定的技术壁垒和工艺难度,国内企业从事全系列键合丝生产制造的厂家不多,产品相对单一或低端,产地分布也相对分散些,区域性特征并不明显。外资厂商仍占据国内主要市场份额。其中烟台一诺电子是纯内资品牌企业中具有自主研发能力,产能最大的民族企业。市占率仅为11%,上市企业包括康强电子等。

总产能规模前10名键合丝产假统计

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资料来源:公开资料整理

2、康强电子

就国内键合丝主要企业经营状况而言,康强电子键合丝在2018-2020年产销表现为持续下降趋势,2020年产销量下降但需求大幅度增长影响,营收和毛利率增长较高,2021年半导体行业景气度高涨带动产销量大幅度上涨至1.97吨和1.98吨,营收达5.39亿元。毛利率整体较低,主要是因为键合金丝受上游原材料黄金价格的影响,目前其键合丝产品包括键合金丝、键合铜丝。

2018-2021年康强电子键合丝产销、营收及毛利率

2021年中国键合丝产业现状及需求分析,超声波键合仍是主流,镀铜合丝占比提升「图」

资料来源:企业公报,华经产业研究院整理

六、引线键合技术格局

按键合工艺分类,超声波键合市占率约65%。超声波键合采用超声波发生器,通过能量转换,使金属界面相互摩擦,形成原子间的结合,技术稳定,设备投入成本低,生产维护成本低,是目前半导体封装领域采用的主流封装互联技术,市占率约65%。而倒装芯片封装技术、TSV封装技术多适用于新兴技术和先进封装,发展速度快,但由于成熟工艺芯片总体产量较大,且变化基本稳定,出于对成本的管控,超声波键合依然是主流的键合方式。

✅大唐盛世是一站式金属3D打印服务平台,长年专注于金属3D打印的设计、定制加工、小批量生产及后工序处理,拥有多年精密零件金属3D打印成型经验,旗下的大型金属3D打印生产基地位于东莞大朗镇光辉高新产业园,上万平米的打印生产制造车间,50多台高精度金属3D打印设备,CNC加工中心、4轴加工中心、5轴加工中心、三轴加工中心、铣床、数控车床、三坐标、精雕机、电火花机、钻攻机等配套设备上百台,擅长小公差、复杂结构原型、高精密度的金属零件小批量生产。为新老用户提供钛合金3D打印、铝合金3D打印、不锈钢3D打印、模具钢3D打印等近百种金属3D打印加工服务及综合解决方案。通过我们3D打印加工的产品被广泛应用于机械、医疗、通讯、电子、电器、汽车、航空航天等各行各业。公司自成立以来始终坚持:为客户提供满意的产品和服务的基本质量方针,严格执行ISO9001质量管理体系,加强6S质量体系的内部实施,并且通过全体员工的共同努力,让每一位客户对我们的服务及产品质量都表示满意。金属3D打印定制就到大唐盛世!

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