脚踏实地、拾阶而上的深南电路

2017-12-26 投资银行在线


笔者两周前曾专门写文《乘风而起——健体瘦身华丽蜕变的中航国际控股(00161.HK)中完整的推演了中航国际控股未来可能的发展路径。而在中航国际控股这个庞大的资产平台中,深南电路一直是其最重要的核心企业,是中航国际非航资产的旗帜。


深南电路成立于1984年,迄今已有33年的历史。1990年改制之后,深南电路正式更名为"深圳中航企业集团深南电路公司",归入中航国际旗下。其主营业务的方向,也从早期的游戏机板,向中国当时开始崛起的通讯行业用板切换,"直供"华为、中兴,并且开始慢慢成为二者的核心PCB供应商,并在90年代后期开始逐渐成长为中国大陆PCB行业的领头羊。


1997年中航国际成功分拆旗下包括深南电路在内一批非航核心资产上市,登陆港股市场,就是现在的中航国际控股(00161)。20多年来,深南电路依托中航工业集团军工技术背景的支撑,得益于华为和中兴在国际通讯行业如日中天般的发展趋势,作为这两家国内通讯设备龙头核心供应商,也同步崛起。同样,深南电路也伴随着全球集成电路产业向中国转移的大趋势,从半导体封装基板领域迅速发力,在国内战场中脱颖而出后,迎着国际电子消费产品的快速升级浪潮,开始站上了全球高端PCB的角力场,向强劲的国际竞争对手发起了挑战和猛烈的冲击。


2017年12月13日,无论对于深南电路还是其母公司中航国际控股,都是一个值得纪念的日子。经历了近一年的IPO流程,深南电路顺利登录A股市场成功上市,正式开启了自己通向全球PCB巨头之路的万里征程;同时,也擎起中航国际控股未来业绩高速成长大旗的旗手,并已俨然成为了引领中航国际,甚至整个中航工业集团深入改革的标杆企业!


其实笔者对深南电路的兴趣还要从近两个月之前的iPhoneX上市说起。作为一个泡了半导体行业近二十年的硬件狗,在十一月初的某个周六早晨从手机里瞟见了一篇等待已久的图文,顿时感觉睡意全无。是的,就是那台足以开启一个新时代的iPhoneX的拆机详解。


图1 iPhoneX内部结构概览


快速浏览了图文内容后,我发现深度传感、无线充电都不足以使人亢奋。真正让人回味无穷的是iPhoneX主板。极高密度有源芯片与无源器件摆放注定了这块PCB内层拥有超高密度走线和极窄线距线宽(30微米以内);两块陶瓷基板PCB堆叠形成三明治结构,使其电路复杂度高出同期发布的iPhone8约30%,PCB面积反而减少了近30%。于是,这部分宝贵空间毫无悬念地留给了那块L形电池。

图2 iPhoneX主板


端详主板X光透视图足足3分钟,我尝试确认PCB内部是否采用内凹或埋入器件工艺,但是糟糕的照片像素阻碍了我的企图。不过无所谓,其超高密度布局和独特的三明治堆叠足以说明苹果将半导体SIP封装技术用到了主板设计中,这种降维攻击有一个专有名词:substrate-likepcb(SLP,类载板)。iPhoneX或许正为我们开启一扇通往摩尔定律持续发展之路的大门。


图3 iPhoneX主板透视图


摩尔定律的本质


谈到摩尔定律,不少朋友的第一反应:这是一个半导体领域的技术名词。其实不然。摩尔定律是一种经济规律。其经济本质是在电子产业新技术开发和规模生产中销售收益、设备折旧与成本分摊间的巧妙平衡。如果新技术发展过速,则其规模生产效益、设备折旧尚不足以抵消初期研发成本与生产设备投入;如果新技术发展过缓,则由于批量销售价格下降因素摊薄产品毛利,最终沦为低毛利传统工业品。英特尔创始人之一,戈登·摩尔博士将其提炼总结,最终形成了这一业界公认共识的产品研发、生产周期准则。

图4摩尔定律示意图


在公开资料中,对这一规则论述最具启发的是吴军博士所著的《浪潮之巅》。如果将其与另一定律,亦即:安迪-比尔定律,结合思考,或许会受益良多。其内涵是电子信息产业至今依旧保持高速发展的真正原因。(安迪是英特尔原CEO,安迪·格鲁夫博士,比尔则是微软创始人盖茨先生。)


或许不少人困惑于一个问题:集成电路飞速发展至今,我们的X86CPU从8086处理器发展至如今的n核64位酷睿处理器,其芯片内晶体管数量已提高数十万倍,但为何我们并不觉得自己的PC或笔记本速度提升了若干倍?同样的现象亦呈现于移动终端产品,如果有人至今依旧使用iPhone4手机应付日常工作生活,那他一定是位耐心非凡的绅士或淑女。


要理解安迪-比尔定律其实并不困难。很多人应该对20多年前,一家老小围坐在电视机前,用买或租来的VCD追剧的场景记忆犹新。可如今当早已习惯欣赏动辄几十GB规模全高清影片的观众回过头翻出家中尘封的VCD,那600MB存储规模带来的图像画质一定会让人们脑中闪现出:"惨不忍睹"四个字。如果此时观众希望能就着弹幕,顺手上网购买某件影片中出现的商品,VCD一定会被毫不留情地扔进垃圾桶。可见,人类不断提升电子产品计算能力并不是为了让视频播放得更快或弹幕飞得更快。算得更快从来不是摩尔定律持续发展的内在驱动力。


人类利用电子信息技术更真实有效地触摸、融合物理世界的不懈追求,才是摩尔定律不断发挥作用,使电子信息产业免于沦为传统工业的根本原因。而恰巧,每18个月倍增芯片单位面积内晶体管数量是曾经最有效的方式。当然,互联网信息传输效率不断提高是承载这种倍增现象的重要基础,下文会再次提到。


摩尔定律之变


不幸的是,一味追求单一芯片单位面积晶体管倍增正变得越来越难以满足人类对数字世界的追求(至少在智能终端产品中是如此)。这个现象大约是由四个因素协同作用的结果:


1)升级集成电路制程代价不断提高,理论极限已隐约可见。这也是公开资料论述最多的原因之一,此处不再赘述。


2)电子产品日趋复杂使得单芯片SOC架构设计难度增大;研发成本升高;研发周期变长。试想,我们的移动终端主芯片内已经集成了数字信号处理器(DSP)、高速协处理器、通用应用处理器(AP)等部件,如果加入BLE、WIFI、GNSS甚至RF、GPU、FPGA、PMU等,即使IC设计公司通过IP购买、企业并购等手段跨越了所有部件的技术门槛,其架构设计、团队协作、EDA工具依旧是难以跨越的噩梦。因此,板级总线互联是各部件间协同工作、化繁为简的有效手段(事实上,现今绝大部分电子系统都采用这一互联方式)。


3)单一制程芯片系统难以满足日趋多样的电子产品设计要求。MEMS器件、射频器件、存储器、AI芯片等部件正在电子产品中发挥越来越重要的作用,其规模与种类日益增多。而这些种类繁多的芯片部件生产工艺、电路特性与规模、成本要求亦不尽相同,无法将其统一归纳至单一芯片制程中,进而无法支撑单一芯片内晶体管数量倍增。


4)云存储、云计算模式广泛应用使得电子产品(尤其是个人电脑与移动终端)对自身通用计算能力依赖度降低;对周遭物理世界感知需求增加。很难想象如今的智能终端APP离开了远端服务器将如何工作,如何满足我们日常工作生活需求;同样也很难想象如果我们手中的智能手机离开了MEMS、GNSS、光学图像感应及其它各种感应装置,是否依旧能称为智能手机。


行文至此,想来读者一定能与我一样明白为何苹果新一代iPhone手机可以被称为划时代的创新产品,并继续引领智能终端设计趋势。超高密度SIP封装主板配合各种先进制程半导体器件,可以有效克服上述各种设计难题,并使得摩尔定律在一段时间内持续发挥作用。相信不久之后,各大智能终端设计巨头将纷纷借鉴这一设计思路,继续拓展人类数字文明新疆域。


5G背景下的智能终端发展新趋势


随着iPhoneX发布,苹果公司正隐隐向市场表明一种决心,即:新的智慧终端将逐渐成形。而在智慧终端生态下,借助传感器、AI、AR等技术,人与机器的关系将更加紧密,机器将通过传感技术与先进半导体技术,更真实而全面地触摸、融合人与物理世界。随着5G技术兴起,这种感知与融合将变得触手可及。市场格局或将迎来翻天覆地的变化。可以大胆设想,未来的智能终端市场将形成高中低三个层次,而层次划分的关键则是智能终端的感知与融合能力。因此,目前我们所使用的安卓旗舰机充其量也仅仅可算作是中端产品。计算能力更强、CPU/DSPCore数量更多并不是其产品等级与市场布局的评判标准,相信这种趋势在5G时代将变得更加明显。


毫不夸张地说,iPhoneX的发布,再一次为智能手机市场拉开了价格空间。而4000元~10000元价格区间内用什么样的产品进行填充将是各手机厂商值得好好谋划的战略命题。但无论如何,未来智能手机厂商或将采用两种显而易见的竞争策略弥补其产品线空白或拓展市场份额。一种是将产品演进重心放在紧跟苹果的脚步上,大力发展集人工智能、现实增强与先进通信技术于一体的新一代智慧终端,直接填补4000~10000元价格区间内产品空白;另一种是极力拓展中低端市场,利用现有的旗舰机技术与品质逐步扩大中低端市场份额,并基于此开拓4000~10000元市场空间。


不管采用何种竞争策略,这必定是一条艰辛异常的道路。若直接开拓高端市场,则厂家将面对不断演进的新兴技术带来的巨大研发成本压力,且一旦出现方向性错误,将彻底陷入财务困境;若采用降维攻击,除面临毛利下降的风险外,一旦失去追赶摩尔定律的动力,正如前文描述,厂家将陷入比拼低毛利且发展乏力的不可持续发展道路。毋庸置疑,苹果的创新基因注定了其时代开创者的地位,而三星与华为或将根据其自身所处行业地位与优劣势,分别由上述两种策略拓展各自市场。


但作为消费者,iPhoneX正为我们带来一次智能移动终端产品技术的全面升级。相信产业链上下游也有相当数量企业将因此受益。上游芯片厂商,市场对其提出了新型芯片产品应用需求,终端芯片产品格局或将一定程度发生改变。那些能为移动终端提供人工智能运算能力、整合新型通信技术的企业,其市场竞争力必然得以加强。同样的格局将在传感器等感知领域出现。而作为承载这些技术,具备高密度封装基板、类载板研制与生产能力的高端电路板生产制造企业亦将受益。


由于智能移动终端电路板将陆续进行高中低端产品技术升级,相关生产企业市场额分亦将获得拓展。这些新型电路技术包括了埋入式器件板、用于传感器封装的凹槽与空腔电路板、改进型半加成法(MSAP)制程高密度芯片封装基板以及高密度SIP类载板等。而随着相关产业逐渐向中国大陆转移,我们看到具备相关生产制造实力的国内厂商屈指可数,而此刻其中的领军企业则显得蓄势待发。


中国人的战略机遇期


通过前文论述,我们明白了以通信网络传输效率不断提高为基础,人们利用数字信息技术不断触摸、融合真实物理世界的追求,支撑着摩尔定律持续向前发展。然而,当单纯依靠半导体制程提升电子系统性能逐渐力不从心之际,电子信息产业格局的变化,正悄然为中国人开启一段难得的战略机遇期。其特征主要有以下三方面:


1)5G通信网建设将为人们带来更大带宽、更低延时的无线互联体验,并极大促进智能驾驶、物联网、图像视频、人工智能等领域发展。电子信息产业层出不穷的新应用将使我们以更先进的电子信息技术拥抱物理世界。而以华为、中兴为代表的中国5G国家队将与美国、欧洲展开全面技术竞争。


2)当5G网络研发、测试正如火如荼开展之际,以先进半导体制程升级践行摩尔定律的努力却变得越来越力不从心。中国人善于在技术停滞期利用后发优势追赶世界先进水平已是不争的事实。而以iPhoneX为代表的SIP设计技术似乎另辟蹊径地为我们展现出一条追赶之路。SOC与SIP技术将合力构建未来的电子产品设计体系。


3)国家集成电路大基金将启动新一轮扶持计划,重点扶持5G、智能驾驶、物联网、人工智能等领域内的设计、生产企业。中国人集中力量办大事的资源整合优势,通过合理利用市场经济规则,或将促进我国相关领域技术水平与市场占有更上一个台阶。


那么,有没有这样一家中国企业,占尽天时地利人和,通过长期战略准备已站在万事俱备的风口,静静等待起飞时刻的来临?


有的,就是那家曾经以PCB生产制造为主要业务的深南电路。


▌深南电路的雄心


提起深南电路,相信很多人会浮想起劳动密集型生产制造企业的第一印象,因为我们对电子领域最熟悉的观感可能就来自于墨绿色的PCB。人们容易对十分熟悉的事物产生"吴下阿蒙"式的偏见。


事实上,长期以来由于PCB在电子产品中的广泛应用,且常规多层板加工难度较低造成了其庞大市场规模下低技术含量、低毛利群雄纷争的竞争局面。从上图中我们能看到,面对全球范围540亿美元的市场规模,国内外PCB厂商间的竞争远没有形成常见的70-20-10市场格局。

图5 全球PCB产业市场格局


然而iPhoneX以艺术品般的精致提醒着人们,PCB产品或将以半导体封装技术形式迎来其发展巅峰,市场占有与利润分配或将极大程度向龙头企业倾斜。而这一次,以深南电路为代表的中国企业或许将迎来触摸摩尔定律的最佳时机。


集成电路生产制造环节大致可分为:流片、封装与测试。而随着超大规模集成电路的普及,芯片封装环节使用高走线密度的封装基板进行pad扇出、导热及机械保护已十分常见。但由于生产工艺要求极高,中国企业面对技术壁垒往往望而却步。


根据资料显示,当前封装基板产品全球市场规模约为65.7亿美元,但鲜有中国企业身影。


图6 全球封装基板产业市场格局


面对国外同业巨头,我们仅有深南电路等极少数企业能与其正面竞争。通过检索一部分数据,能够窥见以深南电路为代表的国产高端电路设计生产企业正逐渐展现战略布局与战略野心。此处我们选择使用权威专利数据库检索各厂商发明专利授权情况,并对其战略布局进行粗略研究。


熟悉专利申报与专利布局的朋友或许知道,发明专利本身代表了一家企业产品发展方向、市场布局、技术研发、资金投入的可量化趋势。而具备国际竞争实力的龙头企业往往会在产品研发初期,通过发明专利卡位、补漏关键竞争节点。因此,我们对企业所在国已授权发明专利、PCT国际专利所涵盖的业务领域、关键技术节点进行比较分析。(实用新型专利因技术含量低,未纳入比较范围)


国际竞争力方面,我们选择高端制造业标杆的苹果供应链企业:欣兴电子、华通电脑与AT&S进行参考比较。这三家企业拥有雄厚研发实力,并且具备半导体及无源器件封装与基板技术,iPhoneX中的主要PCB部件亦源自这三家企业。欣兴电子目前拥有已授权的发明专利共计217件;华通电脑拥有24件;知名奥地利企业AT&S拥有157件。

图7 深南电路与国际厂商专利布局对比


从图中可以看到,用于移动通信设备的金属基板、射频板等技术,深南电路具备一定领先优势。而代表高端电路制造的半导体基板与封装技术在三家国际知名企业专利布局中均占有较大比例。而刨去制造工艺设备类专利后,半导体基板与封装技术专利分别占三家企业专利总量的34.63%、23.81%及35.66%。同样计算可得,深南电路相关业务占比为21.34%。尽管相比国际顶尖同业企业,深南电路仍有一定差距,但从近年新申报或已进入实审的专利看,其正通过不断投入研发力度,努力追赶国际先进企业。例如:从公开资料(专利说明书等)可以看到,其半加成法等先进半导体基板工艺正不断获得改进与突破。


另一个值得关注的数据揭示了深南电路在生产工艺与设备、电子装联工艺与设备方面亦进行了大量布局。其生产与装联工艺设备发明专利占其已授权发明专利的31.67%。这一比例甚至超过了国际知名同时也是苹果供应链中的台湾与欧洲同业企业。


国内同业企业,我们选择深南电路、景旺电子与兴森快捷进行对比,其他企业由于发明专利数量远落后于景旺电子与兴森快捷,此处不再列举。

图8 深南电路、景旺电子与兴森快捷发明专利对比


由上图可知,景旺电子已授权发明专利数量为56件;兴森快捷已授权发明专利数量为69件;而深南电路已授权发明专利数量达到了240件,且专利内容涵盖了相关产业绝大多数业务领域。熟悉电子行业的读者或许知道,深南电路汇聚了一大批化工、材料与电子领域有抱负的青年才俊,随之而来的知识产权价值几乎以一骑绝尘的姿态傲视群雄。

图9 深南电路发明专利分布


图10 景旺电子发明专利分布


图11 兴森快捷发明专利分布


除了总数量之外,我们再来分析一下结构,其中以半导体封装技术、半导体基板(即载板)技术为代表的高端制造技术,深南电路更是以5倍(35件)优势远超兴森快捷。景旺电子由于专注双层板、四层板与挠性板等中低端产品生产制造,未拓展封装基板业务,因此其在封装基本领域暂无专利授权。


而以半导体封装基板为主业的珠海越亚,其发明专利数量为15件,深南电路依旧能对其保持两倍以上的封装技术相关专利领先优势。


鉴于iPhoneX使用了改进型半加成制程(MSAP)的SLP类载板技术,一时间市场对MSAP青睐有加,并认为MSAP技术代表了未来终端类产品电路板发展方向。实际上,深南电路早在2009年就已开始了先进制程研发工作,其专利说明书更充分体现了相关研究成果。相关资料显示,深南电路是我国最早开展先进电路板制程技术(MSAP等)研发的企业。通过工艺迭代,其高阶HDI技术、MSAP载板技术已遥遥邻先国内同业企业,同时具备向国际领先电路板企业看齐的实力。

图12 深南电路MSAP相关专利


除了半导体技术领域,深南电路在射频电路、金属基板与厚铜板等领域亦进行了充分布局。这些技术被广泛应用于移动通信产品(包括基站、核心网设备等)。这也就不难解释为何华为、中兴、诺基亚三家企业业务量占其业务总量三分之一;其中,华为更是占其业务总量20%以上。相信凭借5G网络建设的东风,超过4G网络50%的建设规模,深南电路相关领域业务量将再次迎来井喷。


近年来受PCB产业链向中国大陆转移、产能向国内龙头企业集中等因素影响,中低端双层板、四层板与挠性板生产龙头企业率先受益,其销售毛利出现较大提升。从景旺电子、依顿电子等企业季报与年报中看到,其毛利率节节攀升,甚至一度超过30%。而高端PCB制造企业由于化学试剂品质、原材料等级与生产工艺难度等因素影响,成本高于中低端PCB同业企业,毛利率亦有待进一步提升。


从招股说明书中可以看到,受限于自身产能,深南电路近年来正逐步通过外协手段,将低端双层、四层板的加工制造委托于外部厂商,而将自身产能集中于高速、高密度产品。其中,最主要的生产流程,如PCB板多制程外协等已占到其自身产能近19%。

表1 深南电路外协占比


与此同时,景旺电子等中低端PCB厂商则采取了相反的发展道路,利用产能向龙头集中的优势,逐步回收外协订单。根据其去年的招股说明书相关内容显示,这将有助于提高其自身产品毛利。

表2 景旺电子外协占比


表3 景旺电子外协与自产成本对比


此外,深南电路对于高端覆铜板的采购占比逐年增加进一步佐证了其布局高端产品的决心。招股说明书显示,其对用于射频电路、封装基板的高速板与特殊板采购占比逐渐上升。其中,美国罗杰斯是采购份额上升最明显的例子。然而从2017年开始,深南亦逐渐加大了对联茂、生益等本土与台湾厂商高端板材的采购力度。相信随着产业发展与转移趋势,国产相关材料替代趋势将进一步显现。深南布局高端的产品优势将在国产替代、成本下降的产业发展趋势中获得充分回报。

表4 深南电路覆铜板采购企业名单


从产业发展角度看,相比其他同业企业,深南电路布局高端市场、布局全面产品线发展的战略思路更有助于其积累研发技术实力、拓展市场规模;尤其是在中国集成电路产业自给率要求不断提升的大发展背景下,深南电路通过与长电科技等企业不断深化合作(深南电路招股说明书中可以看到明显趋势),将有助于其调整基板封装业务结构,由以微机械封装基板为主的现有产品体系向以超大规模集成电路、类载板等为主的高端半导体封装业务为主的新产品体系过渡。长远来看,相比国内中低端PCB生产制造企业,深南电路产品布局、业务体量已逐渐成为国际PCB与半导体封装巨头强有力的挑战者。与华为、中兴的紧密合作,可使其顺利站上5G发展的风口;与长电科技等一流半导体企业的紧密合作可使其顺利迎接国家集成电路大发展机遇。


由此总结,全面的产业链布局是深南电路区别于其他国内同业企业的明显特征,同时也是其逐渐有能力与国际一流厂商同台竞技的核心优势。


可以想见,深南电路正在通过发展半导体基板与封装技术、EMS电子装联业务,并结合现有电路板生产制造能力,转型成为独特的高端电子制造领域设计、生产、装联平台化解决方案供应商。如上文所述,借助正在来临的战略机遇期,深南电路在其业务领域全面的战略布局将得到充分回报。


随着5G通信网建设加速,创新电子产品与应用方案层出不穷;以苹果、三星、华为为代表的智能终端设计企业所引领的高密度半导体封装技术为载体的产品发展趋势逐渐成型,深南电路业界标杆的企业形象已隐隐呈现。


▌深南电路的业务布局


根据前文描述,伴随5G网络发展与先进基板封装工艺设计趋势,我们可以大致归类出深南电路业务布局。未来深南电路主营业务将由3大板块构成:


1、5G基站与核心网设备


据国内权威机构统计,中国5G网络建设设备中宏基站部署数量将达到4G时代的1.5倍以上。由于宏基站将普遍使用MassiveMimo技术,其天线部分原理更接近于相控阵雷达技术,并将成为与RRU紧密结合的系统级组件,基站整体复杂度、集成度、功耗与价格都将大幅提高。根据当前预期,5G基站设备价格将达到4G基站设备的1.25倍以上(已考虑后期大规模部署成本下降因素)。

图13 MassiveMIMO天线


照此估计,中国5G网络部署数量与投资总额将按照下图所示趋势发展。

图14 5G基站建设规模


深南电路作为华为、中兴基站部件主要供应商,其金属基板、厚铜板、射频板等业务技术布局领先,市场占有率极高,预计2018年开始将陆续为电信设备生产商提供批量电路板产品。此外,深南电路或将扩充其电子装联产能,为包括华为在内的5G设备生产商提供整机电子装联服务。由于5G宏基站系统结构复杂,电路规模庞大,装联难度较之4G设备有一定程度提高,预估其EMS生产价格与产品毛利较之4G设备有1.25~1.5倍提升。


受益于5G建设与企业通信网升级,预计未来5年深南电路在电信设备电路板与电子装联领域的业务数量将保持每年50%~100%左右的增长,加之5G基站设备复杂度提升,电路板售价将提高25%~50%左右,因此随着5G通信网建设提速,其总产值将出现每年约100%~200%的增长。2017年上半年,深南电路该领域总产值约为9.82亿元,预计全年该领域总产值将超过21亿元。预计其未来五年电信设备领域增长趋势如下图所示,并将于2022年前后突破百亿元大关。

图15 深南电路5G设备营收预测


此外,由于5G网络具备弹性可扩容特性,并使用20GHz以上毫米波通信频段;其核心网架构亦呈现软件云化、分布化、切片化特性,小基站与核心网设备数量较之4G网络将出现成倍增长。5G小基站将在一定程度上替代公共WIFI热点,为用户提供更大容量、更高带宽、更低延迟的新型互联网应用服务。


深南电路的半导体基板封装、射频电路设计生产以及电子装联服务结合其与电信设备生产商良好的合作基础,或将成为小型5G网络设备关键部件与装联服务的主要供应商,并形成新的高增长业务。


2、元器件封装技术与半导体基板、类载板


正如前文所述,高密度半导体封装技术正成为高端电子产品电路设计趋势。随着5G大容量、低延时网络部署完成,移动智能终端与智能驾驶设备将率先享受5G网络带来的极致互联体验。


但是试想,当智能移动终端装入8个振源组成的天线阵列后,其内部空间拥挤状态将达到何种程度。(没错,手机即将成为一台小型相控阵雷达。)由于天线阵列排布的固定尺寸需求以及20GHz以上频段毫米波净空要求,移动终端内的元器件、传感器与电池摆放将成为结构设计难题。一种可行的解决方案是将天线阵列及其前端射频器件设计固化为独立封装器件。

图16 4G手机内部分天线馈点示意


可以预见,天线、传感器、光学器件、主板的模块化SIP封装技术以及各模块间立体堆叠技术将成为智能移动终端设计趋势,智能移动终端将成为高集成度模块互联产品。


同理,智能驾驶领域的ADAS设备将面临相同挑战。随着5G通信模块、高精度定位模块与各种传感器模块的引入,ADAS设备集成度也将不断提高。区别于目前车载领域PCBA器件模式,采用SIP封装技术将有助于厂商兼顾产品体积、功耗与可靠性的同时,快速迭代产品,缩短开发销售周期。


从深南电路不断积累半导体封装技术,积极扩大无锡封装基板厂产能来看,其管理团队对电子产品设计生产趋势有长远且精准的判断,结合自身EMS电子装联服务,意在为智能移动终端与未来其他形态智能电子产品提供一站式解决方案,进一步扩大市场占有率。相信在物联网、车联网逐步兴起,移动终端不断升级换代的进程中,深南电路这种战略方向上的把握与投入一定可以带来巨大回报。


当前智能终端内PCB成本约占手机总体成本的3%~4%左右,通常旗舰产品的整体BOM成本为约为2000~2500元人民币。2017年全球智能手机年出货量将达到15亿台,至2022年全球智能手机市场增长率将持续保持在3.4%左右,因此智能终端内的PCB市场规模将大致按照下图所示增长。

图17 全球智能移动终端PCB市场规模


可以说,移动终端市场占据了PCB行业市场总规模的半壁江山。目前,移动终端PCB主要集中为HDI、挠性板以及封装基板三类,其各自占比如下图所示:

图18 移动终端与通信设备各类PCB占比


其中,HDI主要用于系统主板;封装基板主要用于摄像头、传感器、无线模块等;挠性板主要用于各类传感器与主板互联。而随着以iPhoneX为代表的旗舰智能手机逐步采用类载板封装技术,预计封装基板在移动终端内的占比将逐步扩大至35%~40%以上。因此,在类载板替代HDI趋势下,移动终端封装基板业务市场规模预测如下图所示:

图19 移动终端封装基板市场规模


2017年全球封装基板市场规模预计约为430亿元人民币,移动终端封装基板市场规模约为355亿元人民币,占封装基板市场总量的82.5%。依照趋势,其市场占比仍将不断扩大。


随着国家集成电路战略继续深化推进,华为海思、紫光展锐以及中兴微电子等企业在IC设计领域已站稳脚跟,并一定程度具备叫板国际IC设计巨头的实力;长电科技等优秀封测企业更是通过持续不断地资金、研发投入,稳坐全球封测业前三强的宝座;中芯国际完成股权结构优化后,引进业内顶尖专业人才,已迫不及待地开始重点突破14nm制程并持续提高28nmHPC工艺良率。


《中国制造2025》中提出了"2025年我国集成电路自给率达到70%"的目标,深南电路在国家集成电路整体协同发展的大背景下,作为国内封装基板与器件封装技术领军企业,结合产业上下游企业合力推进国家战略是其肩负的重大历史使命。


3、电子装联服务


从产业发展角度看,电子装联业务是深南电路原电路板主业的自然延伸,目前其规模与营收占比并不大。但正如之前提到的,随着电子产品结构越来越精密,电路集成度越来越高,其生产、组装业务形态正在悄然发生改变。华为、中兴等电子通信领域标杆企业由于技术储备深厚,工程师与组装产线工人齐装满员,对工艺流程把控尚能得心应手。不过,行业标杆企业常常由于产能不足等问题亦需要下游合作伙伴分担其生产任务。而对于中小型企业、初创企业,由于资金实力与技术水平差距,应对高密度电子产品设计将渐渐有力不从心的感觉。


一种有益的解决办法是在产品设计之初,即机械结构与电路板设计开发阶段(Layout),生产与器件组装企业即开始参与产品设计,并给出切实可行的成套解决方案。由于深度参与产品设计过程,生产企业对电路生产、电子装联与机械组装有全面掌控能力,可最大程度保证产品质量,因此未来的电子装联服务将是一种从产品设计到批量出货的全流程服务。


深南电路旗下的天芯互联即是这一思路的有益尝试。从某种意义上说,设计生产过程全流程服务是深南电路优质产品、先进工艺的集中价值体现。相信在可预期的未来,深南电路将依托全流程服务平台,结合自身工艺与质量优势,转型成为电子产品设计、制造、组装整体方案服务商。


▌展望


行文至此,有耐心坚持阅读的读者对深南电路的业务布局肯定已有了一定的了解;也充分理解了深南电路三大业务布局之间相辅相成、纵横捭阖的战略深意。我们正处在一个万物互联时代的开端,以5G、人工智能为突破口的新型智慧设备必将在不久的将来全面发展。PCB作为电子系统产品之母的重要性正被越来越多的产品研发企业所重视,而现有低端、低密度PCB业务必将逐步被高密度、高速PCB取代;越来越严苛的产品体积、功耗要求也注定了高密度高速PCB、载板(类载板)产品将逐渐替代低端PCB产品,助力万物互联蓬勃发展。同时,高密度、高速PCB、SIP的普及将使得原有电子装联、封测业态产生翻天覆地的变化。


如前文所述,摩尔定律是一种电子信息产业发展的经济规律。当参与市场竞争的企业无力追赶这一规律时,其产品毛利将会急剧下降,进而无法投入资金与人力进行技术更迭与产品更新,企业将彻底丧失成长动力。而充分把握这一经济规律的成功企业,则有机会站在产业发展的风口,带动产业上下游进入业务发展良性循环。因此,在国家间的经济竞争中,一定程度的把控摩尔定律发展速度与方向等同于一定程度地把控了经济竞争主导权。随着中国企业在5G标准中的话语权不断增加,中国人用集中力量办大事的方式形成了以华为和中兴为5G龙头、以中芯国际、长电科技为半导体生力军的新的经济发展引擎。随着单纯依靠半导体先进制程追赶摩尔定律发展方式的传统思路逐渐失效,毫无疑问深南电路将作为强有力的推进器加入到这台经济发展新引擎中,与其他上下游相关企业形成合力,成为推动产业发展的国之重器。深南电路在长远战略布局中,牢牢抓住了从生产、装联至测试的产业链重要环节,未来除了逐渐蚕食低端PCB企业市场份额,其更远大的理想应是借助产业链转移的东风,通过业务整合,重塑产业结构。


在不远的将来,人们提起深南电路将不再会认为它是一家PCB制造企业,而是半导体及电子产品研发制造企业。


同样,在不远的将来,人们也将看到独立的PCB制造企业存续艰困,取而代之的是像中航国际控股这样整合了深南电路、深天马等行业优势企业于旗下的综合性半导体及电子产品研发制造巨头的崛起。


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