欧易

欧易(OKX)

国内用户最喜爱的合约交易所

火币

火币(HTX )

全球知名的比特币交易所

币安

币安(Binance)

全球用户最多的交易所

智能手机主板行业专题报告:5G时代,HDI主板有望量价齐升

时间:2022-10-26 00:45:13 | 浏览:2432

(获取报告请登陆未来智库www.vzkoo.com)一、HDI 主板线宽间距精细化,已在智能手机得到广泛应用HDI 是高功率密度互联主板(High Density Inverter)的缩写,是生产印制板的一种,使用微盲/埋孔技术的一种线路

(获取报告请登陆未来智库www.vzkoo.com)

一、HDI 主板线宽间距精细化,已在智能手机得到广泛应用

HDI 是高功率密度互联主板(High Density Inverter)的缩写,是生产印制板的一种,使用微盲/埋孔技术的一种线路 分布密度比较高的电路板。在 PCB 行业内对 HDI 板的定义通常为最小的线宽/间距在 75/75µm 及以下、最小的导 通孔孔径在 150µm 及以下、含有盲孔或盲埋孔、最小焊盘在 400µm 及以下、焊盘密度大于 20/cm2的 PCB 板,属于 高端 PCB 类型。

HDI 主板主要分为一阶、二阶、三阶、Anylayer HDI,特征尺寸逐渐缩小,制造难度也逐渐增加。目前在电子终端 产品上应用比较多的是三阶、四阶或 Anylayer HDI 主板。Anylayer HDI 被称为任意阶或任意层 HDI 主板,也有称作 ELIC(Every Layer Interconnect)HDI。目前在电子终端产品上应用比较多的 Anylayer 是 10 层或 12 层。苹果手机主 板从 iPhone 4S 首次导入使用 Anylayer HDI,而华为目前的旗舰全系列主要使用为 Anylayer HDI,例如华为 P30 系列 主板分为 Main PCB 和 RF PCB,都采用 Anylayer HDI,Mate20 和 Mate30 系列也是采用 Anylayer HDI 主板。

消费电子已成为 HDI 最大应用市场。根据 Prismark 数据,2018 年全球 HDI 产值高达 92.22 亿美元,其中消费电子 移动手机终端占比最高,约为 66%,电脑 PC 行业占比次之,约为 14%,两者加总占比约为 80%,消费电子行业已 成为 HDI 最大应用市场。电子设备的日益小型化、消费者对智能设备的快速倾向、消费电子产品的显著增长以及汽 车安全措施的采用等越来越多的因素都推动着该市场逐步增长。

类载板有望成为下一代 HDI 主板。SLP(substrate-like PCB),中文简称类载板(SLP),是 HDI 主板下一代 PCB 硬板。智能手机等 3C 电子设备持续朝轻薄化、小型化方向发展,为实现更少空间、更快速度、更高性能的目标, 其对印制电路板的“轻、薄、短、小”要求不断提高。特别是随着手机等智能电子终端功能的不断增多,I/O 数也 随之越来越多,必须进一步缩小线宽间距;但传统 HDI 受限于制程难以满足要求,堆叠层数更多、线宽间距更小、 可以承载更多功能模组的 SLP 技术成为解决这一问题的必然选择。

从工艺角度来看,可以认为 SLP 是采用了 MSAP 工艺的 Any Layer 技术(最小线宽/间距:50/50→30/30µm)。SLP 技术完美地借鉴了载板常用的 MSAP 工艺,同时又最大程度利用了 HDI 的现有设备、技术(也需要一定资金的设备 投入或者升级);超越了现有的 Anylayer HDI 技术,但相对纯载板制造,生产成本低,效率高。全球领头的两家手 机公司目前都在主板设计时采用SLP 技术,但具体设计上略有不同。随着5G时代的到来,手机主板对于Anylayer HDI 的升级需求空前上升,逐步导入 SLP 已成趋势。

2017 年苹果率先在 iPhone X 使用 SLP 主板,放弃一体化设计,采用两块完全独立的主板堆叠方案进一步缩小主板 空间。iPhone X 的双主板分为 A 板和 B 板,A 板上搭载有 A11 处理器、存储芯片、音频编码芯片、NFC 芯片、电 源管理芯片、Lightning 驱动芯片、开机排线连接座、电池排线连接座、尾插排线连接座、无线充电连接座、液晶模 组连接座、3D Touch/指纹连接座以及充电/无线充电控制芯片;虽然 B 板的尺寸虽然看起来更大一些,但元器件并 没有 A 板那么多,具体包括射频功放/滤波器、扬声器驱动、Wi-Fi 蓝牙芯片、基带、基带电源管理芯片、以及射频 功放、射频滤波以及天线开关等相关芯片。

二、5G 背景下手机市场复苏,HDI 主板量价齐升

(一)智能手机升级,高阶 HDI 和 SLP 主板需求量增加

1. 苹果手机:引领产业“创新”,SLP 主板已逐步渗透

苹果引领消费电子市场发展,2017 年率先将 SLP 主板应用于手机,三星步步跟进。2010 年以前,苹果产品使用普 通多层主板,自2010 年起,苹果智能手机以及平板电脑主板采8-12层1-3阶HDI主板, 2013年苹果创造性将Anylayer HDI 主板应用于 iPhone 5S, 2017 年苹果更是引领市场率先在 iPhone X 使用 SLP 主板。三星紧随苹果之后,在三星 S9 等旗舰机型使用 SLP 主板。由于类载板工艺有别于 HDI 工艺,产品良率和品质有待提升,现阶段还未在安卓系 机型广泛应用,随着技术成熟度提升,SLP 会加速渗透。

2. 5G 手机:Anylayer HDI 已成标配

5G 背景下,对智能手机的传输速率、频率、信号强度等都有更高要求,这必将导致智能手机从核心芯片到射频器件、 从机身材质到内部结构都会有创新。由于 5G 信号特点,智能手机天线、射频前端组件、散热器件、屏蔽器件呈倍 速增长。以天线及视频前端为例,5G 手机天线数量达 4G 手机的 2 倍,5G 射频前端元器件是 4G 的 5~10 倍。

5G 手机内部元器件进一步增多,在保持现阶段手机大小尺寸的情况下,对主板线宽、间距、内部元器件的集成程度 提出了更高的要求,Anylayer HDI 主板已成为安卓系的主流方案。2019 年华为发布的 5G 手机 mate 20 和 P30 均使 用 12 层 Anylayer HDI 主板,OPPO 和 VIVO 的 5G 机型紧跟华为步伐,使用 12 层 Anylayer HDI 主板

3. 4G 手机:华为领头,OPPO/VIVO/小米积极跟进,4G 手机主板高阶化

智能终端升级带动手机主板向高阶跃迁。手机由当初的通讯工具发展为当今的智能终端,一方面,功能复杂化,性 能提升,零部件用量增加;另一方面耗电量提升,为保证续航电池体积(容量)也随之变大,手机内部空间进一步 被压缩;此外,智能终端逐步向轻薄化、便携化方向发展,对智能手机零部件集成化提出更高要求。综上,智能手 机高度集成化的升级方向,也对手机主板的线宽、间距、厚度等提出更高要求,手机主板也将向高阶化升级。

国内安卓手机按价位分为低、中、高三个档次,当前市场上多数低端 4G 手机以 6-8 层 1 阶和 2 阶 HDI 主板为主, 中端手机以 8 层 2 阶 HDI 主板为主,高端手机则以 10 层以上 3 阶 HDI 主板为主。2019 年 H2 起,华为中低端机型 已经使用 8 层 3 阶以上 HDI 主板,mate 和 P 系列更是开始使用 12 层以上 Anylayer HDI 主板。在华为的带头下,国 内 OPPO/VIVO/小米等公司积极跟进,2020 年 4G 手机预计将主要使用 10 层 3 阶以上 HDI 主板。

(二)供给端产能扩张谨慎,供不应求有望催生涨价预期

根据 prismark 统计,全球 HDI 主板产值前 10 的企业占全球 HDI 主板大约 56%的产值,中国台湾有 6 家上榜,约占 全球产值 30%;欧美两家企业上榜,约占全球产值 16%;日韩 3 家企业上榜,约占全球产值 9.4%。其中鹏鼎控股以 做软板为主,高阶 HDI 硬板占比相对较低。三星电机 2019 年 12 月宣布关闭中国昆山 HDI 制造工厂,退出 HDI 市 场。

1. 新企业进入难度大,资金、技术、环保铸就行业高壁垒

资金、技术、环保指标加宽 HDI 企业护城河,新企业进入难度较大。HDI 主板制造业属于重资产行业,生产一块 HDI 主板需要超过 100 到工序,激光钻孔设备、电镀设备、涂布设备等资本开支较大,低阶 HDI 主板投资/收入比例 可达到约 1:2,而高端 HDI、SLP 产线投资/收入比例仅低于 1:1。另一方面,该行业还具备较高技术壁垒,HDI 主 板厚度轻薄化和线宽间距精细化,对生产工艺要求越来越高,企业产品良率的提升需要长期技术积累和设备性能改 良,能将高阶 HDI 主板良率做到 90%以上的企业已经相当优秀。此外,由于国内外一系列环保法律法规的颁布,环 保壁垒成为 HDI 行业一个颇具特色的壁垒,我国各地方政府对环保指标审核严格,小企业很难进入该行业。

2. 行业盈利水平一般,外资及台资企业扩产相对谨慎

全球主要 HDI 硬板制造企业平均毛利率 15%左右,平均净利率波动上升。通过分析全球主要的 HDI 硬板厂商利润 情况,2018 年平均毛利率约 15.29%,毛利率最高为 18.74%(健鼎科技),毛利率最低为 11.07%(欣兴电子);平 均净利率约 5.64%,净利率最高为 9.48%(健鼎科技),最低为 2.42%(欣兴电子)。

海外企业及台资企业扩产相对谨慎。通过分析全球主要 HDI 硬板厂商的资本开支情况,除了个别企业外,整体资本 开始呈收紧趋势。2017 年平均资本开支大幅提升是因为欣兴科技加大在 IC 载板和 SLP 主板的投入。HDI 制造行业 属于重资产行业,从投入到量产平均建设周期约两年,通过分析主流厂商资本投入情况,未来两年 HDI 产值不会大 规模提升。

HDI 行业竞争激烈,海外企业更甚退出市场。根据日本电子回路工业会数据显示,2016 年/2017 年/2018 年日本 PCB 总产量分别为 1,421/1,463/1,448 万平米,同比-4%/+3%/-1%。随着中国大陆地区企业的崛起,日本 PCB 市场规模将 继续萎缩。日本 Panasonic 先后关闭越南、台湾地区工厂,2015 年卖掉山梨工厂正式退出 HDI(PCB)制造业市场。 2019 年 12 月,韩国三星电机宣布关闭昆山 HDI 工厂,退出 HDI 行业。

3. 中国内资企业初见规模,但份额相对较小

中国是 HDI 主板生产大国,但本土企业市场份额较低,国产替代进程有望加速。从生产地角度,亚太地区仍是 HDI 主板核心产地,主要集中在中国和日韩。全球约 77%的 HDI 主板在中国制造,其中中国大陆生产的 HDI 主板约占 59%、中国台湾占约 18%;日韩合计约占 16%、其他地区占 7%。

但从制造商归属国来看,全球约 53%的 HDI 主板由中国企业生产,其中中国大陆企业仅约占 17%,中国台湾企业约 占 36%;欧美企业约占 17%;