智慧型手機主板行業專題報告:5G時代,HDI主板有望量價齊升

未來智庫 發佈 2020-01-07T08:59:33+00:00

(獲取報告請登陸未來智庫www.vzkoo.com)一、HDI 主板線寬間距精細化,已在智慧型手機得到廣泛應用HDI 是高功率密度互聯主板(High Density Inverter)的縮寫,是生產印製板的一種,使用微盲/埋孔技術的一種線路 分布密度比較高的電路板。

(獲取報告請登陸未來智庫www.vzkoo.com)

一、HDI 主板線寬間距精細化,已在智慧型手機得到廣泛應用

HDI 是高功率密度互聯主板(High Density Inverter)的縮寫,是生產印製板的一種,使用微盲/埋孔技術的一種線路 分布密度比較高的電路板。在 PCB 行業內對 HDI 板的定義通常為最小的線寬/間距在 75/75µm 及以下、最小的導 通孔孔徑在 150µm 及以下、含有盲孔或盲埋孔、最小焊盤在 400µm 及以下、焊盤密度大於 20/cm2的 PCB 板,屬於 高端 PCB 類型。

HDI 主板主要分為一階、二階、三階、Anylayer HDI,特徵尺寸逐漸縮小,製造難度也逐漸增加。目前在電子終端 產品上應用比較多的是三階、四階或 Anylayer HDI 主板。Anylayer HDI 被稱為任意階或任意層 HDI 主板,也有稱作 ELIC(Every Layer Interconnect)HDI。目前在電子終端產品上應用比較多的 Anylayer 是 10 層或 12 層。蘋果手機主 板從 iPhone 4S 首次導入使用 Anylayer HDI,而華為目前的旗艦全系列主要使用為 Anylayer HDI,例如華為 P30 系列 主板分為 Main PCB 和 RF PCB,都採用 Anylayer HDI,Mate20 和 Mate30 系列也是採用 Anylayer HDI 主板。

消費電子已成為 HDI 最大應用市場。根據 Prismark 數據,2018 年全球 HDI 產值高達 92.22 億美元,其中消費電子 移動手機終端占比最高,約為 66%,電腦 PC 行業占比次之,約為 14%,兩者加總占比約為 80%,消費電子行業已 成為 HDI 最大應用市場。電子設備的日益小型化、消費者對智能設備的快速傾向、消費電子產品的顯著增長以及汽 車安全措施的採用等越來越多的因素都推動著該市場逐步增長。

類載板有望成為下一代 HDI 主板。SLP(substrate-like PCB),中文簡稱類載板(SLP),是 HDI 主板下一代 PCB 硬板。智慧型手機等 3C 電子設備持續朝輕薄化、小型化方向發展,為實現更少空間、更快速度、更高性能的目標, 其對印製電路板的「輕、薄、短、小」要求不斷提高。特別是隨著手機等智能電子終端功能的不斷增多,I/O 數也 隨之越來越多,必須進一步縮小線寬間距;但傳統 HDI 受限於製程難以滿足要求,堆疊層數更多、線寬間距更小、 可以承載更多功能模組的 SLP 技術成為解決這一問題的必然選擇。

從工藝角度來看,可以認為 SLP 是採用了 MSAP 工藝的 Any Layer 技術(最小線寬/間距:50/50→30/30µm)。SLP 技術完美地借鑑了載板常用的 MSAP 工藝,同時又最大程度利用了 HDI 的現有設備、技術(也需要一定資金的設備 投入或者升級);超越了現有的 Anylayer HDI 技術,但相對純載板製造,生產成本低,效率高。全球領頭的兩家手 機公司目前都在主板設計時採用SLP 技術,但具體設計上略有不同。隨著5G時代的到來,手機主板對於Anylayer HDI 的升級需求空前上升,逐步導入 SLP 已成趨勢。

2017 年蘋果率先在 iPhone X 使用 SLP 主板,放棄一體化設計,採用兩塊完全獨立的主板堆疊方案進一步縮小主板 空間。iPhone X 的雙主板分為 A 板和 B 板,A 板上搭載有 A11 處理器、存儲晶片、音頻編碼晶片、NFC 晶片、電 源管理晶片、Lightning 驅動晶片、開機排線連接座、電池排線連接座、尾插排線連接座、無線充電連接座、液晶模 組連接座、3D Touch/指紋連接座以及充電/無線充電控制晶片;雖然 B 板的尺寸雖然看起來更大一些,但元器件並 沒有 A 板那麼多,具體包括射頻功放/濾波器、揚聲器驅動、Wi-Fi 藍牙晶片、基帶、基帶電源管理晶片、以及射頻 功放、射頻濾波以及天線開關等相關晶片。

二、5G 背景下手機市場復甦,HDI 主板量價齊升

(一)智慧型手機升級,高階 HDI 和 SLP 主板需求量增加

1. 蘋果手機:引領產業「創新」,SLP 主板已逐步滲透

蘋果引領消費電子市場發展,2017 年率先將 SLP 主板應用於手機,三星步步跟進。2010 年以前,蘋果產品使用普 通多層主板,自2010 年起,蘋果智慧型手機以及平板電腦主板采8-12層1-3階HDI主板, 2013年蘋果創造性將Anylayer HDI 主板應用於 iPhone 5S, 2017 年蘋果更是引領市場率先在 iPhone X 使用 SLP 主板。三星緊隨蘋果之後,在三星 S9 等旗艦機型使用 SLP 主板。由於類載板工藝有別於 HDI 工藝,產品良率和品質有待提升,現階段還未在安卓系 機型廣泛應用,隨著技術成熟度提升,SLP 會加速滲透。

2. 5G 手機:Anylayer HDI 已成標配

5G 背景下,對智慧型手機的傳輸速率、頻率、信號強度等都有更高要求,這必將導致智慧型手機從核心晶片到射頻器件、 從機身材質到內部結構都會有創新。由於 5G 信號特點,智慧型手機天線、射頻前端組件、散熱器件、屏蔽器件呈倍 速增長。以天線及視頻前端為例,5G 手機天線數量達 4G 手機的 2 倍,5G 射頻前端元器件是 4G 的 5~10 倍。

5G 手機內部元器件進一步增多,在保持現階段手機大小尺寸的情況下,對主板線寬、間距、內部元器件的集成程度 提出了更高的要求,Anylayer HDI 主板已成為安卓系的主流方案。2019 年華為發布的 5G 手機 mate 20 和 P30 均使 用 12 層 Anylayer HDI 主板,OPPO 和 VIVO 的 5G 機型緊跟華為步伐,使用 12 層 Anylayer HDI 主板

3. 4G 手機:華為領頭,OPPO/VIVO/小米積極跟進,4G 手機主板高階化

智能終端升級帶動手機主板向高階躍遷。手機由當初的通訊工具發展為當今的智能終端,一方面,功能複雜化,性 能提升,零部件用量增加;另一方面耗電量提升,為保證續航電池體積(容量)也隨之變大,手機內部空間進一步 被壓縮;此外,智能終端逐步向輕薄化、便攜化方向發展,對智慧型手機零部件集成化提出更高要求。綜上,智能手 機高度集成化的升級方向,也對手機主板的線寬、間距、厚度等提出更高要求,手機主板也將向高階化升級。

國內安卓手機按價位分為低、中、高三個檔次,當前市場上多數低端 4G 手機以 6-8 層 1 階和 2 階 HDI 主板為主, 中端手機以 8 層 2 階 HDI 主板為主,高端手機則以 10 層以上 3 階 HDI 主板為主。2019 年 H2 起,華為中低端機型 已經使用 8 層 3 階以上 HDI 主板,mate 和 P 系列更是開始使用 12 層以上 Anylayer HDI 主板。在華為的帶頭下,國 內 OPPO/VIVO/小米等公司積極跟進,2020 年 4G 手機預計將主要使用 10 層 3 階以上 HDI 主板。

(二)供給端產能擴張謹慎,供不應求有望催生漲價預期

根據 prismark 統計,全球 HDI 主板產值前 10 的企業占全球 HDI 主板大約 56%的產值,台灣有 6 家上榜,約占 全球產值 30%;歐美兩家企業上榜,約占全球產值 16%;日韓 3 家企業上榜,約占全球產值 9.4%。其中鵬鼎控股以 做軟板為主,高階 HDI 硬板占比相對較低。三星電機 2019 年 12 月宣布關閉中國崑山 HDI 製造工廠,退出 HDI 市 場。

1. 新企業進入難度大,資金、技術、環保鑄就行業高壁壘

資金、技術、環保指標加寬 HDI 企業護城河,新企業進入難度較大。HDI 主板製造業屬於重資產行業,生產一塊 HDI 主板需要超過 100 到工序,雷射鑽孔設備、電鍍設備、塗布設備等資本開支較大,低階 HDI 主板投資/收入比例 可達到約 1:2,而高端 HDI、SLP 產線投資/收入比例僅低於 1:1。另一方面,該行業還具備較高技術壁壘,HDI 主 板厚度輕薄化和線寬間距精細化,對生產工藝要求越來越高,企業產品良率的提升需要長期技術積累和設備性能改 良,能將高階 HDI 主板良率做到 90%以上的企業已經相當優秀。此外,由於國內外一系列環保法律法規的頒布,環 保壁壘成為 HDI 行業一個頗具特色的壁壘,我國各地方政府對環保指標審核嚴格,小企業很難進入該行業。

2. 行業盈利水平一般,外資及台資企業擴產相對謹慎

全球主要 HDI 硬板製造企業平均毛利率 15%左右,平均凈利率波動上升。通過分析全球主要的 HDI 硬板廠商利潤 情況,2018 年平均毛利率約 15.29%,毛利率最高為 18.74%(健鼎科技),毛利率最低為 11.07%(欣興電子);平 均凈利率約 5.64%,凈利率最高為 9.48%(健鼎科技),最低為 2.42%(欣興電子)。

海外企業及台資企業擴產相對謹慎。通過分析全球主要 HDI 硬板廠商的資本開支情況,除了個別企業外,整體資本 開始呈收緊趨勢。2017 年平均資本開支大幅提升是因為欣興科技加大在 IC 載板和 SLP 主板的投入。HDI 製造行業 屬於重資產行業,從投入到量產平均建設周期約兩年,通過分析主流廠商資本投入情況,未來兩年 HDI 產值不會大 規模提升。

HDI 行業競爭激烈,海外企業更甚退出市場。根據日本電子迴路工業會數據顯示,2016 年/2017 年/2018 年日本 PCB 總產量分別為 1,421/1,463/1,448 萬平米,同比-4%/+3%/-1%。隨著中國大陸地區企業的崛起,日本 PCB 市場規模將 繼續萎縮。日本 Panasonic 先後關閉越南、台灣工廠,2015 年賣掉山梨工廠正式退出 HDI(PCB)製造業市場。 2019 年 12 月,韓國三星電機宣布關閉崑山 HDI 工廠,退出 HDI 行業。

3. 中國內資企業初見規模,但份額相對較小

中國是 HDI 主板生產大國,但本土企業市場份額較低,國產替代進程有望加速。從生產地角度,亞太地區仍是 HDI 主板核心產地,主要集中在中國和日韓。全球約 77%的 HDI 主板在中國製造,其中中國大陸生產的 HDI 主板約占 59%、台灣占約 18%;日韓合計約占 16%、其他地區占 7%。

但從製造商歸屬國來看,全球約 53%的 HDI 主板由中國企業生產,其中中國大陸企業僅約占 17%,台灣企業約 占 36%;歐美企業約占 17%;韓國企業約占 15%;日本企業約占 13%。中國雖為 HDI 主板製造大國,但中國本土企業雖然市場份額相對較低,國產替代浪潮下市場空間巨大。

中國內資企業發展雖快,但技術水平有待提高。中國大陸本土的 HDI 起步較晚,2008 年至 2018 年,中國大陸 PCB 行業產值從 150.37 億美元增至 326.00 億美元,年複合增長率高達 8.05%,遠超全球整體增長速度 2.77%。之前能量 產 HDI 的均為外資企業,經過十餘年的發展,一批初具規模並具備一定技術領先實力的中國內資公司(能量產的 HDI)如雨後春筍湧現,包括東山精密(Multek)、勝宏科技、超聲電子、生益電子、五株、博敏、崇達、景旺等近 20 家。內資企業雖然近幾年持續有投資,但主要集中在中低端 HDI 主板,高階 HDI 主板和 SLP 主板量產技術門檻 短期內難以逾越。目前僅有東山精密等少數 PCB 製造廠商具備量產高階 HDI 主板的技術和能力。

綜上所述,HDI 主板製造行業新進入者難度較大,外資企業呈萎縮狀態,台資企業投資相對謹慎,中國內資企業受 限於技術壁壘,2020 年高階 HDI 主板單價有望提升。

(三)5G 時代手機市場進入換機上行周期,高性能 HDI 主板有望持續放量

1. 透過 4G 換機周期歷史,5G 手機滲透率有望於 2020H1 加速提升

復盤 4G 換機周期,我們判斷 2020 年蘋果與安卓手機陣營有望同步開啟 5G 創新換機元年,並於 21 年繼續量價維 度滲透,3 年可見上行周期內產業趨勢明確。

 信通院數據表明 2014~2016 年間全球 4G 機型出貨量占比從 70%提升至 90%+水平,後續基本平穩向上,受益於 4G 技術疊代及運營商策略,2014 年開始智能機市場明顯復甦,進入 4G 智能機換機主旋律。同時,我們觀察到 國內智能機月出貨量同比明顯回升,僅 2015~2016 年間個別月份同比短期回落,2015 年 8 月同比增速甚至高達 50%+。兩年間月平均增速維持 10%+水平,同時 4G 新機型發布總數達 2345 只,月均新發機型近 100 款,基本 覆蓋高中低端全價位,新發 4G 新機占比從 50%+穩步上升至 90%,基本實現對 3G 機型全替代。——2017 年後, 4G 換機潮開始衰退,2017H2 以來國內智能機出貨量持續呈現下滑趨勢,2018Q2 後月出貨量跌幅逐步收窄,手 機總體市場需求處於波動態勢。復盤 4G 周期我們可以得知,隨 5G 網絡滲透,移動終端市場將於 2020H1 後進 入新一輪換機周期,帶動消費電子上游元器件產業步入上行通道,並有望於 2020H2~2021H1 加速凸顯。

 根據 IDC 和 Canalys 數據預測,2019 年全球智慧型手機出貨量下降觸底達 13.7 億台,同比下降 2.2%,2020 年回 升至 13.9 億部。2019~2024 年全球 5G 智慧型手機出貨量將從 700 萬台增加到 13 億台,5G 手機滲透率有望從 0.5% 增長到 80 %。根據第三方研究和產業調研數據,我們預計 2020 年 5G 手機出貨量約 3 億部。手機作為 HDI 主 板主要應用市場,智慧型手機市場回暖,將會成為帶動 HDI 市場發展的重要因素。

2. 手機市場回暖,2020 年手機 HDI 主板市場規模有望超 500 億元

Prismark 數據顯示,2013 年全球 HDI 產值為 81.21 億美元,至 2018 年全球 HDI 產值為 92.22 億美元,年復增長率 2.58%。近兩年智慧型手機手機出貨量下滑,導致 HDI 全球產值同比增速開始放緩,預計 2019 年總體產值會小幅下滑, 約 91.78 億美元。 2019 年四季度起 5G 智慧型手機開始導入市場, 2020 年 H1 將正式進入 5G 換機周期,手機市場回暖, HDI 市場有望觸底回彈。

手機主板跳階升級,HDI 主板的單機價值量也隨之提升。根據產業鏈調研數據,二階主板單價約 2000 元/平方米, HDI 主板每提高一階價格上漲約 1000 元/平方米,Anylayer HDI 主板單價為約 4000 元/平方米, SLP 主板單價約 5500 元/平方米。現階段智慧型手機主板大小約 0.01 平方米,根據 IDC 數據推測,三星 5G 旗艦手機+iPhone X 及以上機型 2020 年出貨量約 2 億部,預計使用 SLP 主板約 20 萬平方米;安卓系 5G 手機(除去三星旗艦機))出貨量約 2 億部, 安卓系高端 4G 手機出貨量 2.5 億部,預計使用高階 Anylayer HDI 主板約 45 萬平方米;中低端 4G 手機合計約 7.5 億部,預計使用三階 HDI 主板約 75 萬平方米。根據 Prismark 數據,2019 年智慧型手機 HDI 主板市場規模約 425 億元, 我們預計 2020 年手機 HDI 主板市場規模 515 億元,具有 21.18%增長空間。

三、行業相關公司分析

東山精密:從蘇州通訊代工廠商到全球 5G&線路板產業新巨頭,共享蘋果/華為/Telsa 產業鏈創新升級紅利。

Multek:5G 通訊基站&手機主板升級趨勢明確,歷經產能調整度過經營拐點。我們認為:①安卓陣營 5G 主晶片升 級帶動 HDI 主板向高階多層 Anylayer 方案演繹,旗艦機、高端機、中低端機型主板有望伴隨 5G 覆蓋下沉梯次升級, ASP 提升趨勢明確;此前由台廠如華通、欣興主導的高多層 HDI 產能,有望在客戶供應鏈國產化訴求下逐步導向國 內,Multek 作為具備外資技術積澱、本土管理團隊整合的優質工廠料將充分受益;②歷經 19 年 5G 基站方案改款及 供應鏈國產化率提升,20H1 基站鋪設量繼續加速,20 年國內有望新增 60 萬站以上,同比 19 年數倍提升;Multek 於 19Q4 順利切入華為基站 PCB 份額,歷經管理團隊更替、高多層板設到位、瓶頸產能優化後,有望成為繼深南、 滬電、生益之後,邊際受益最為顯著的通訊 PCB 廠商。

Mflex:蘋果 2020 備貨大年,從 20H1 SE2 和 Airpods 放量(稼動率),到 20H2 光學/射頻升級帶動 FPC 價值量升 級(ASP),以至 21 年創新 ASP 滲透,以及 21~22 年蘋果潛在非 Phone 新品拓展 FPC 賽道,3 年維度成長邏輯及 產業趨勢清晰。從 16 年 7 月成功併購美資下行趨勢廠商 Mflex,到 18-19-20 年收入呈 5→12.5→16.5 億美金(預估 數據)顯著提升,我們認為 Mflex 對於東山精密並非僅為切入蘋果產業鏈的門票資產,更多體現出管理團隊面對具 備技術優勢、但經營不善/產能冗餘的資產時所具備的管理優化及客戶資源協同能力,我們認為這種能力有望於20~21 年順利體現在 Multek 之上。

5G&其他:除 Multek 和 Mflex 兩塊核心資產,我們認為公司在艾福電子(介質濾波器)、LED 封裝(產值國內第 一)等業務領域均呈向好趨勢:艾福電子有望伴隨 5G 基站鋪設量提升加速放量,LED 封裝等業務靈 18H2~19 年下 行周期後,有望逐步見底向好。此外,Mflex 及傳統業務亦有在配合 Telsa 供應 BMS FPC 等核心料號,為汽車電子 賽道積累切入點。

勝宏科技:歷經顯卡板及傳統需求下行周期後的反轉回升,HDI 新產能釋放後貢獻可觀增量。

HDI 工廠 1 期於 19 年 8 月建設完成,產品結構由低端向高端 HDI 主板升級。目前公司良率從 55%提升至 90%順利 爬坡,當前以三階以下 HDI 主板產品為主,預計 20Q2 開放 HDI 工廠五層布局高階 HDI 產品;新產能重點轉向高 端伺服器、車載、通訊等領域。我們認為公司產品升級路線明確,大客戶持續優化總體產品結構,盈利能力持續提 升。

歷經景氣下行周期後,傳統 PCB 需求有望在通訊/消費電子升級趨勢下逐步回暖。18Q2 以來受宏觀環境及礦機顯卡 需求下滑,公司季度經營趨勢放緩;但優質產能及客戶開拓能力使得公司在下行周期內充分積累客戶資源及新產品 訂單,有望於行業轉暖之際體現盈利彈性。目前智慧工場 3~5 層已接近滿產(單層 10 億產值),隨大客戶戰略加 速落地,看好公司整體盈利能力繼續提升。

鵬鼎控股:全球線路板產業龍頭繼續穩健成長,A 客戶 2020 年 SLP 價值量及份額繼續提升。

作為蘋果 SLP 最核心供應商之一,20H2 新款機型面積及 ASP 同比提升,份額有望於 20~21 年提升為一供。出於對 內部空間集成度要求及應對未來 5G 主板升級趨勢,2017 年蘋果在 iPhoneX 中首次引入 SLP 主板,此後三星部分器 件產品積極跟進,但總體來講出於成本原因,SLP 產品升級仍是蘋果主導,安卓更多採用 Anylayer 方案。此外鵬鼎 HDI 產能持續擴張,我們認為 5G 時代消費電子主板升級為確定性趨勢,手機、Pad、Watch 等 HDI/SLP 主板方案均 有價值量升級。

全球 FPC 產業龍頭穩健成長,蘋果備貨大年有望體現利潤彈性。2020 年 A 客戶手機 SE2/Airpods/iPad 等產品備貨 總量及公司參與料號持續擴張,同時受益於日本 FPC 巨頭逐步淡出,競爭格局繼續向好。我們認為作為最優質的FPC 線路板資產,公司技術競爭力與產品擴張力依然處於向上通道,2 年維度下的創新及滲透邏輯清晰。

大族雷射:HDI 行業向好帶動上游設備需求增加,公司新款 CO2雷射設備 20 年有望放量。

大客戶份額繼續提升,蘋果創新周期帶動公司 20 年業績觸底反彈。蘋果業務占公司總營業收入 23%以上,復盤公 司發展歷史,公司業績增長與 iPhone 創新周期保持一致。蘋果將於 2020 年秋季開啟 5G 換機潮,5G 版 iPhone 內部 結構將更為精細化、零部件更為微型化,結合 iPhone 功能創新,更多的雷射設備將應用在新版 iPhone 生產流程中。

公司 PCB 事業部具備全線 PCB 自動化設備生產能力,新款 CO2雷射設備受到國內企業歡迎。公司 PCB 事業部可 為下游 PCB 生產廠商提供全方位的鑽孔、圖形轉移、質量檢測等方案。公司於 2019 年推出新款自主研發 CO2雷射 設備,主要用於 HDI 主板盲孔加工,其性能比肩國外進口設備,相交進口設備頗具價格優勢,頗受國內企業歡迎, 20 年有望放量。

超聲電子:本土老牌高階 HDI 主板供應廠商,精準卡位 SLP 業務綁定 A 客戶。

本土老牌 HDI 廠商,有望分食 HDI 市場紅利。超聲電子是國內歷史最為悠久的 PCB 廠商之一。公司做為數不多的 能提供高階高層板和任意層互聯 HDI 的本土廠商,月均產能達 4 萬平米。隨著可轉債募集項目落地,公司擴增高階 HDI 產能,綜合競爭力進一步提升。

精準卡位 SLP 的 Interposer 業務。公司於 2017 年進入蘋果 SLP 的 Interposer 供應鏈, Interposer 產品具有技術門檻, 新進企業難以進入,公司穩定占據蘋果約 40%份額。5G 時代,蘋果手機出貨量增加,加上 SLP 主板在安卓系手機、 Pad、可穿戴設備等智能終端滲透率增加,Interposer 業務有望支撐公司業績長期增長。


(報告來源:華創證券)

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