高頻覆銅板行業(電子產業鏈之覆銅板行業深度研究)
2023-04-21 21:44:21
(獲取報告請登陸未來智庫www.vzkoo.com)
1、精細化管理和技術積澱構築 CCL 行業壁壘,集中度較高1.1、FR4 佔比大,高頻高速是主要增長動力
覆銅板(CCL)是下遊 PCB 的核心原材料,在材料成本中佔比 40%以上。CCL 是將電子玻纖布或其它增強材料浸以樹脂,一面或雙面覆以銅箔並經熱壓而製成 的一種板狀材料,其主要原材料為銅箔、玻璃纖維布、樹脂等。
其中,CCL 的原材料採購成本中,電子銅箔佔 40%左右,玻纖布佔 27%左右,樹 脂佔 23%左右。各個品種的覆銅板在性能上的不同,主要表現在它所使用的樹脂、 銅箔、纖維增強材料上的差異。根據採用的增強材料和樹脂不同,剛性 CCL 主要 分為 FR4(又分為常規 FR4、高 Tg FR4、無滷 FR4),紙基、複合基,專用及特 殊樹脂基等。
根據 Prismark 數據,2018 年全球剛性 CCL 銷售額 124 億美元。FR4 的銷售額為 77.4 億美元,佔比 62.4%,用量最大;紙基、複合基 CCL 銷售額 10.2 億美元,佔比 8.2%,逐漸萎縮;專用及特殊樹脂基 CCL 銷售額 29.6 億美元,主要包括高速 CCL、高頻 CCL、封裝載板用 CCL、高耐熱性 CCL 等,佔比 23.9%,持續提升。 2011-2018 年全球剛性 CCL 銷售額複合增速為 3.1%,專用及特殊樹脂基 CCL 復 合增速為 11.6%,是 CCL 行業的主要增長動力。
1.2、精細化管理和技術積澱並重,整體集中度較高
CCL 的生產工藝流程主要包括調膠、上膠、裁片、排版、壓合、裁切和檢驗等, 整體流程較為簡潔。
1.2.1、常規產品注重精細化管理和成本管控能力
對於用量較大的 FR4 而言,製造工藝已經十分成熟,關鍵在於各個廠商的精細化 管理能力。均是以 FR4 為主的 CCL 龍頭廠商,生益科技近年來毛利率持續提升, 超過了臺光、聯茂、金安國紀等競爭對手,主要得益於生益科技一直以來踐行精 細化管理,成本管控能力強大,運行效率持續提升。
1.2.2、原材料配方和工藝 Know-how 積累構築高端產品核心壁壘
高速和高頻 CCL 的生產,除了精細化管理外,對介質損耗因子 Df、介電常數 Dk 等有嚴格的要求,技術壁壘高。等級越高的高速 CCL,Df 越小;高頻 CCL,則 需要 Dk、Df 兩個指標都儘可能小。
1.2.2、原材料配方和工藝 Know-how 積累構築高端產品核心壁壘
高速和高頻 CCL 的生產,除了精細化管理外,對介質損耗因子 Df、介電常數 Dk 等有嚴格的要求,技術壁壘高。等級越高的高速 CCL,Df 越小;高頻 CCL,則 需要 Dk、Df 兩個指標都儘可能小。
CCL 的介質損耗因子 Df 和介電常數 Dk 主要取決於原材料的選擇,配方,以及工 藝控制,需要供應商長期的研發投入和技術儲備,對原材料的特性有深刻的理解, 工藝流程中積累豐富的 know-how,這也是高速和高頻 CCL 的核心技術壁壘。
1)CCL 的三大原材料樹脂、玻纖布、銅箔的選擇對於 Df、Dk 均有不同程度的影 響。其中,NE-玻纖布比 E-玻纖布的性能好,樹脂中 PTFE 的 Df 和 Dk 最低,但 是成本也最高。
2)其次是配方,調膠過程中,將樹脂、溶劑、填料按一定比例通過管道用泵打入 到混膠桶中進行攪拌,需物料攪拌配置成帶流動性的粘稠狀膠液。比例的控制, 填料的選擇對 CCL 性能至關重要,比如作為功能填料的熔融矽微粉和球形矽微 粉,性能與高頻高速 CCL 的技術要求相匹配,主要作用是進一步精細調節高頻高 速 CCL 的介電常數、降低線性膨脹係數、提高尺寸穩定性等。
3)工藝流程中有豐富的 know-how,即使獲取到配方,如果工藝能力不足,也是 無濟於事。以壓合為例,需要選擇合適的壓合條件(二段溫二段壓),控制升溫速率,不同的配方比例對膠化時間和樹脂粘度都有影響,從而影響 Dk、Df 的穩定 性,因此需要視配方不同調整壓合條件。
1.2.3、行業集中度較高,高頻高速國產替代空間廣闊
與下遊 PCB 行業不同,CCL 中 FR4、紙基及複合基產品佔比 70%以上,定製化 程度不高,且製造工藝成熟,經過充分競爭後格局逐漸穩定,行業整體集中度較 高。根據 Prismark 數據,2018 年全球剛性 CCL 市場 CR5、CR10 分別達到 51%、 73%。香港的建滔,大陸的生益科技、金安國紀,臺灣的南亞、聯茂、臺光、臺 燿,以及日本的松下、日立化成市佔率居前。
高頻和高速兩個細分 CCL 行業由於技術壁壘高,集中度也非常高。高頻 CCL 主 要被美國企業壟斷,2018 年羅傑斯、泰康尼、依索拉三家佔比 70%左右。高速 CCL 主要由日本的松下,臺灣的聯茂、臺燿,和美國的依索拉供應,2018 年四家 佔比在 65%左右。國內的生益科技在高頻和高速 CCL 領域均有深厚的儲備,2019 年開始也逐漸放量,未來份額有望持續提升。
根據 Prismark 數據,2017 年高頻 CCL 市場規模 4 億美金,在專用及特殊樹脂基CCL 中佔比 18%。羅傑斯的財報顯示,高頻 CCL 的下遊應用中,無線基礎設施佔比 44%,ADAS 佔比 22%,是兩個主要的也是有增量的應用領域。
2.1、5G 基站建設進入高峰期,高頻 CCL 需求旺盛
我們在上一篇通信 PCB 報告《格局優化,5G 和雲計算帶動通信板持續爆發》已經詳述5G基站的結構,主要在AAU的天線底板和功放板兩部分使用了高頻PCB:
1)天線底板,面積 0.3 平米,2-4 層高頻板;
2)功放板,面積 0.027 平米,4 塊,雙面高頻板。
單基站 3 副 AAU 的高頻 PCB 價值量約為 3600 元左右,假設高頻 CCL 價值量佔比 40%左右,單站高頻 CCL 價值量 1450 元左右。
截至 19 年上半年,我國 4G 基站數目達到 445 個,佔全球一半以上,預計全球 5G基站數目在 700 萬以上,參考 4G 基站建設的節奏,我們預計 2020-2022 年將是5G 基站建設高峰期,預計每年新增基站數量 150 萬個左右。
假設 2021 年開始高頻 CCL 價格每年下降 5%,預計 5G 基站建設將帶動高頻 CCL市場規模 100 億元左右,建設高峰期 2020、2021、2022 年分別能達到 20、25、20 億元。
2.2、ADAS 滲透率提升,雷達板高頻 CCL 用量快速增長
高頻 CCL 的另一主要應用領域是 ADAS 系統的毫米波雷達,毫米波雷達是 ADAS系統中用於感知的傳感器,與普通車載傳感器相比,毫米波雷達具有探測性能穩定、探測距離長,以及環境適應性好等優點。目前毫米波雷達主要有 24GHz 中短距和 77GHz-79GHz 中長距兩種:前者可實現盲點檢測、車道偏離預警、車道保持輔助、泊車輔助等功能,而後者可實現自適應巡航、自動緊急剎車、前撞預警等功能。想實現 L3 等級的 ADAS 一般需要安裝 6 個以上的毫米波雷達。
核心硬體天線高頻 PCB 尺寸在 0.005 平米左右,77GHz 產品一般採用多層板結構設計(4L-6L), 我們預估高頻板單價在 7000 元/平米以上,高頻 CCL 基材主要由羅傑斯、泰康尼和生益等提供。根據 IHS 數據,2018 年汽車毫米波雷達出貨量4100 萬左右,隨著 ADAS 滲透率提升,2023 年將達到 1 億,我們預估使用的高頻 CCL 規模從 2018 年的 6.4 億增長至 14.7 億元。
3.1、數據中心主板升級疊加需求回暖,高速 CCL 增量空間 200 億以上
3.1.1、北美雲巨頭資本開支拐點出現,伺服器需求量有望回暖
Prismark 數據顯示,目前高速 CCL 市場規模超過高頻 CCL 的兩倍,高速 CCL 的主要應用領域在數據中心。我們已經進入了一個數據爆炸的時代,雲計算的需求越來越大,根據 Cisco 數據,2021 年全球數據中心 IP 流量將達到 20.6ZB,2016年-2021 年複合增速達到 25%。相應的,超大規模數據中心(Synergy 定義為:擁有幾十萬臺,甚至是數百萬臺伺服器的數據中心)數目將迎來快速增長,根據 Cisco數據,2017 年全球超大規模數據中心數目達到 386 個,佔比 32%,2021 年將達到628 個,佔比 53%。
從北美五大雲巨頭(谷歌、Facebook、微軟、蘋果、亞馬遜)的資本開支中也可以得到驗證,根據財報,2018 年五個廠商資本開支 780 億美元左右,同比增長超過 50%,19 年 Q1 短暫回落、Q2 跌幅收窄,最新三季報顯示,五大廠商資本開支200 億美元左右,同比恢復增長。我們認為雲計算、存儲需求的增長是不可逆的,未來雲相關資本開支有望持續增長。
伺服器作為數據中心資本開支最大的部分,與之密切關聯。根據 IDC 數據,2018年全球 X86 伺服器出貨量 1175 萬臺,同比增長 15.4%,成為過去幾年增長最快的一年。19 年受資本開支回落影響,前三季度伺服器出貨量同比有所下滑,不過Q3 出貨量 307 萬臺,同比下滑 3%,跌幅已經收窄。我們判斷,隨著數據中心資本開支恢復增長,伺服器、交換機、路由器、存儲器等 ICT 設備出貨量也將恢復並保持增長態勢,拉動高速 PCB 和 CCL 的需求。
3.1.2、新一代伺服器晶片 PCIe 接口升級,主板 CCL 價值量大幅提升
過去英特爾一直採用「Tick-Tock」戰略發布晶片,Tick 是指 CPU 工藝升級,Tock則是 CPU 架構升級,二者輪流交替,兩年為一個周期。由於摩爾定律放緩,14nm的 Skylake 延期,英特爾的發布戰略也改為「製程-架構-優化」三步走,即每一代製程沿用三年,共發布三代 CPU。
10nm晶片經過多次跳票後,於2019年年底發布PC端處理器晶片,伺服器CPU 晶片 Icelake 需要等今年發布,核心數提升至 38,支持 8 通道 DDR4,PCIe 升級至4.0,支持 64 條通道;AMD 則在 2019 年發布了 7nm 伺服器 CPU 晶片 ROME,核心數從 32 翻倍至 64,支持 8 通道 DDR4,PCIe 升級至 4.0,支持 128 條通道。
從英特爾的數據中心業務情況來看,當晶片工藝升級時,收入同比會出現快速增長。我們判斷,隨著今年下半年英特爾 10nm 伺服器 CPU 晶片的推出,14nm 後累積了 4 年的需求有望集中釋放。
無論是 AMD 的 ROME,還是英特爾的 Icelake,這次工藝升級都將首次支持PCIe4.0。PCIe 是最早由英特爾提出的新一代的總線標準,用於取代之前的 PCI等接口。PCIe 插槽可以用於獨立顯卡,獨立音效卡,獨立網卡以及固態等硬體,插槽越多擴展能力越強,這也判斷主板強力的一個標準。
PCIe 的插槽規格多樣,常見的是 x1、x4、x8 和 x16 這幾個,x16 是指有 16 條 Lane(數據通路),基於 PCIe 的鏈路確定,部分伺服器最高可達 32 條。目前市面上的PCIe 已經經歷了 1.0、2.0 和 3.0 版本。以 PCIe 3.0 為例,傳輸速率達到 8GT/s,採用 128b/130b 編碼方案,每條 Lane 支持 984.6MB/s 的速率,x16 的可用帶寬為15.75GB/s。
PCIe 3.0 規範在 2010 年發布,2012 年在英特爾的 Sandy Bridge 首次支持,距離現在已經 8 年之久,PCIe 4.0 在 2017 年發布,傳輸速率翻倍至 16GT/s,編碼模式不變,支持帶寬也翻倍。目前 PCIe 3.0 的伺服器主板材料以 FR4 為主,Mid Loss 等級,升級至 PCIe 4.0 後,主板板材將迎來大變革,升級至 Low Loss 等級,對應松下 M4、生益 S7439、聯茂的 IT-958G 等材料。
我們認為,隨著英特爾的新一代伺服器 CPU 推出,更新需求有望集中釋放,未來3-4 年主板板材從 FR4 升級為高速 CCL(Mid Loss 到 Low loss),將帶動高速 CCL需求爆發。另外,2019 年 PCIe 5.0 已經發布,傳輸速率進一步翻倍至 32GT/s,屆時板材 Loss 將繼續升級至 Ultra Low Loss,對應 M6、M7 等級。我們測算,新一代 CPU 替換完畢後(2025 年左右) ,伺服器市場將帶動每年 160 億元以上的高速CCL 增量,成為高速 CCL 最主要的增長動力。
3.1.3、交換機、路由器持續高速化,帶動板材進一步升級
高速化在交換機、路由器和光模塊的趨勢也十分明顯,由於對傳輸速率的要求越來越高,每兩年網絡設備的帶寬密度翻倍,高速交換機、路由器、光模塊佔比持續提升。
雖然今年 Q1、Q2 數據中心資本開支微幅下滑,但是乙太網交換機的營收規模持續增長,今年 Q1-Q3 營收分別達到 68、 70.7、 73.2 億美元,同比增速分別為 7.8%、4.8%、0.1%,主要得益於向 100G 高速交換機的切換,19Q3 全球 100G 交換機銷售額同比增長 32.8%達到 14.4 億美元,市佔率從去年同期的 14.8%提升至 19.6%。
18 年年底,全球最大的交換機廠商思科推出了 400G 交換機,博通於 19 年年底推出新款交換機晶片 Tomahawk4,具備 25.6Tbps 交換能力,我們預計今年 400 光模塊、交換機有望迎來放量。
從 10G 到 40G,再到 100G、400G,埠速率的快速提升,帶動高速 CCL 的價值量大幅增加:40G、100G 一般使用松下 M4、M6 高速板材(Low Loss、Very Low Loss),400G 需要使用松下 M7 等級(Ultra Low Loss),我們預估未來(2025 年左右)交換機、路由器相關高速 CCL 年增量有望超過 35 億元。
3.2、5G 基站建設同樣拉動高速 CCL 用量
在 5G 基站上,高速板主要應用於 BBU(DU CU)中,單站面積 0.45 平米,20層以上,單基站 BBU 高速 PCB 價值量 2700 元左右,假設高速 CCL 價值量佔比30%左右,對應高速 CCL 價值量 800 元以上,預計 5G 基站建設將帶動高頻 CCL市場規模 70 億元左右(AAU 的 TRX 板方案設計有變化,保守預計一部分在內)
同時,今年 SA 獨立組網開始規模建設,拉動傳輸網 OTN 設備、高階交換機、路由器需求,需要使用大量的高速單板和背板,也將大幅拉動高速 CCL 的需求。
4.1、新增 FR4 產能有限,同時受高速 CCL 擠壓
我們統計了建滔、生益、南亞塑膠、聯茂、臺光、金安國紀、臺燿等全球前列的剛性覆銅板廠商產能情況,近年來產能擴張有限,我們預估 7 家廠商 2018-2020年產能增速分別為 1.2%、2.4%、5.7%:建滔 2019 年擴出大約 80 萬張/月;生益2019 年江西二期項目和 2020 年的九江一期;臺光黃石一期 60 萬張/月 2019 年年底投產;聯茂將於 19Q4、20Q1 分別投產 30 萬張/月;金安國紀 2020 開始投產 20萬張/月;南亞塑膠 110 萬張/月需要 2022 年底完工。
季度來看,大部分新擴項目在 2019 年年底和 2020 年年初開始投產,需要 3-6 個月爬坡期,因此在 2020 年下半年才能有較大貢獻。
高頻 CCL 與 FR4 一般不共線,高速 CCL 可以通過 FR4 改線生產。由於高速 CCL的需求旺盛,大部分產品盈利能力優於 FR4,因此具備高速 CCL 能力的廠商一般選擇切換部分 FR4 產線生產高速 CCL。
根據產業調研,覆銅板產線設計規劃時,為充分發揮產線的效率,上膠機和壓機等關鍵設備的比例和安裝都已確定,後期更改較為困難。當產品由 FR4 向高速CCL 切換時,在上膠環節存在瓶頸,導致產能有損耗(部分高速 CCL 上膠速度只有 FR 的一半,即有 50%左右的損耗)。據我們測算,2020 年在基站、核心網,以及數據中心,高速 CCL 需求增量大約 40 億左右,影響 30 億左右 FR4 的產值(佔產能 5.5%左右) 。
4.2、下遊細分領域需求回暖,FR4 具備價格彈性
CCL 的主要下遊與 PCB 類似,為數據通信、計算機、手機、消費電子、汽車等領域,2019 年手機、消費電子、汽車等領域均表現低迷。展望未來,數據通信領域繼續保持高景氣;5G 換機驅動手機銷量恢復增長;可穿戴、智能家居等產品帶動消費電子市場增長;汽車銷量也有望觸底回升,尤其是電動車滲透率的提升帶動汽車電子市場規模快速增長,整體 CCL 行業需求向好。
因此對於 FR4,在產能擴張有限的情況下,供給端受到高速 CCL 擠壓,在需求端回暖的情況下,產品價格具備一定彈性。
4.3、上遊原材料景氣回升,CCL 企業盈利有望改善
銅箔和玻纖布都是 CCL 主要原材料,因為銅冶煉企業減產計劃和環保等因素,近期價格都有上漲趨勢,景氣度也有回升。銅箔方面,臺灣銅箔龍頭金居開發 11 月營收 5.3 億新臺幣,同比大幅增長 58.5%。玻纖布方面,臺灣玻璃紗/布企業 11 月營收 42 億新臺幣,三季度以來同比下滑幅度也有收窄。
由於中遊 CCL 行業集中度高,廠商議價能力較強,能順利傳導上遊原材料的漲價,同時提升自己的利潤率水平。復盤上一輪 CCL 景氣周期,2016 年下半年開始銅箔、玻纖布、樹脂三大原材料均大幅漲價,而生益科技、金安國紀的毛利率卻持續提升。根據生益科技可轉債說明書,2017H1 公司單位成本較上年增加 22.45%,銷售價格 25.32%。
因此,如果上遊原材料景氣度持續回升,價格上漲,有望帶動中遊 CCL 價格上升,企業盈利能力改善。
高頻和高速 CCL 是行業規模增長的主要動力。5G 基站建設、數據中心設備板材升級和需求回暖,帶動高頻和高速 CCL 市場高速增長;常規的 FR4 產品,也具備價格和盈利彈性。繼續推薦 CCL 龍頭生益科技,市佔率全球第二,受益高頻高速 CCL 份額持續提升和 FR4 價格彈性。同時建議關注華正新材、超華科技。
生益科技:公司 2019 前三季度收入 94.7 億元,同比增長 5.53%,歸母淨利潤 10.42億元,同比增長 28.66%。公司是國內覆銅板行業當之無愧的龍頭企業,是國內少有的具備高頻高速 CCL 量產能力的廠商,未來份額有望持續提升。PCB 方面,公司在通訊板領域位於第一梯隊,20H1 大客戶訂單飽滿,隨著吉安生益電子項目投產,PCB 業務也有望高速增長。預計 2019、2020 年公司淨利潤分別為 14.5 億元、19.4 億元。
(報告來源:興業證券)
獲取報告請登陸未來智庫www.vzkoo.com。
立即登錄請點擊:「連結」
,