[年报]甬矽电子(688362):2024年年度报告
原标题:甬矽电子:2024年年度报告 公司代码:688362 公司简称:甬矽电子 甬矽电子(宁波)股份有限公司 2024年年度报告 重要提示 一、本公司董事会、监事会及董事、监事、高级管理人员保证年度报告内容的真实性、准确性、完整性,不存在虚假记载、误导性陈述或重大遗漏,并承担个别和连带的法律责任。 二、公司上市时未盈利且尚未实现盈利 □是√否 三、重大风险提示 公司已在本报告中详细阐述公司在经营过程中可能面临的各种风险及应对措施,敬请查阅本报告第三节“管理层讨论与分析”中“四、风险因素”相关内容。 四、公司全体董事出席董事会会议。 五、天健会计师事务所(特殊普通合伙)为本公司出具了标准无保留意见的审计报告。 六、公司负责人王顺波、主管会计工作负责人金良凯及会计机构负责人(会计主管人员)金良凯声明:保证年度报告中财务报告的真实、准确、完整。 七、董事会决议通过的本报告期利润分配预案或公积金转增股本预案根据《上海证券交易所科创板股票上市公司自律监管指引第1号——规范运作》及《上海证券交易所上市公司自律监管指引第7号——回购股份》等相关规定,上市公司以现金为对价,采用集中竞价方式、要约方式回购股份的,当年已实施的股份回购金额视同现金分红,纳入该年度现金分红的相关比例计算。截至2024年12月31日,公司采用集中竞价方式回购股份金额为49,986,914.35元(不含印花税、交易佣金等交易费用),占公司2024年度合并报表归属于上市公司股东的净利润的比例为75.36%。 基于上述回购股份实际情况,结合公司战略发展规划、公司经营现状和未来发展资金需求等因素,经董事会审议,公司2024年度不进行现金分红,不送红股,也不以资本公积转增股本。 本次利润分配方案已经公司第三届董事会第十三次会议、第三届监事会第十次会议审议通过,尚需提交2024年年度股东大会审议。 八、是否存在公司治理特殊安排等重要事项 □适用√不适用 九、前瞻性陈述的风险声明 √适用□不适用 本报告所涉及的公司未来计划、发展战略等前瞻性陈述,不构成公司对投资者的实质承诺,请投资者注意投资风险。 十、是否存在被控股股东及其他关联方非经营性占用资金情况 否 十一、 是否存在违反规定决策程序对外提供担保的情况 否 十二、 是否存在半数以上董事无法保证公司所披露年度报告的真实性、准确性和完整性否 十三、 其他 □适用√不适用 目录 第一节 释义......................................................................................................................................5 第二节 公司简介和主要财务指标..................................................................................................8 第三节 管理层讨论与分析............................................................................................................13 第四节 公司治理............................................................................................................................39 第五节 环境、社会责任和其他公司治理....................................................................................62 第六节 重要事项............................................................................................................................79 第七节 股份变动及股东情况......................................................................................................110 第八节 优先股相关情况..............................................................................................................119 第九节 债券相关情况..................................................................................................................120 第十节 财务报告..........................................................................................................................121
一、 释义 在本报告书中,除非文义另有所指,下列词语具有如下含义:
一、公司基本情况
(一)公司股票简况 √适用□不适用
□适用√不适用 五、其他相关资料
六、近三年主要会计数据和财务指标 (一)主要会计数据 单位:元 币种:人民币
√适用□不适用 营业收入变动原因分析:主要系本报告期部分客户所处领域的市场需求回暖以及公司新产品线的拓展、新客户的导入所致。 归属于上市公司股东的净利润变动原因分析:主要系本报告期营业收入增加,规模效应逐步体现所致。 归属于上市公司股东的扣除非经常性损益的净利润变动原因分析:主要系本报告期归属于上市公司股东的净利润增加所致。 经营活动产生的现金流量净额变动原因分析:主要系本报告期收入的增长所致。 基本每股收益、稀释每股收益、扣除非经常性损益后的基本每股收益、加权平均净资产收益率、扣除非经常性损益后的加权平均净资产收益率变动原因分析:主要系本报告期归属于上市公司股东的净利润增加所致。 七、境内外会计准则下会计数据差异 (一)同时按照国际会计准则与按中国会计准则披露的财务报告中净利润和归属于上市公司股东的净资产差异情况 □适用√不适用 (二)同时按照境外会计准则与按中国会计准则披露的财务报告中净利润和归属于上市公司股东的净资产差异情况 □适用√不适用 (三)境内外会计准则差异的说明: □适用√不适用 八、2024年分季度主要财务数据 单位:元 币种:人民币
□适用 √不适用 九、非经常性损益项目和金额 √适用□不适用 单位:元 币种:人民币
□适用√不适用 十、非企业会计准则财务指标情况 □适用√不适用 十一、采用公允价值计量的项目 √适用□不适用 单位:元 币种:人民币
□适用√不适用 第三节 管理层讨论与分析 一、经营情况讨论与分析 2024年,随着全球终端消费市场出现回暖,产业链去库存周期基本结束,叠加AI应用场景不断涌现,集成电路行业整体景气度回升明显。根据美国半导体行业协会(SIA)数据,2024年全球半导体销售额达到6,276亿美元,同比增长19.1%,首次突破6,000亿美元大关。作为专注于中高端先进封测领域的封测企业,公司努力顺应行业趋势、抓住行业机遇,持续关注客户需求,围绕客户提供全方位服务,通过增强新客户拓展力度、加强新产品导入力度、提升产品品质、缩短供货周期、降低产品成本等多种方式,提升客户满意度和自身竞争力,2024年公司在客户端和产品端持续发力,稼动率整体保持相对饱和状态。得益于海外大客户突破及原有核心客户群高速成长,2024年,公司实现营业收入360,917.94万元,同比增长50.96%;实现归属于母公司所有者的净利润6,632.75万元,较上年同期增长15,971.54万元,实现扭亏为盈。 公司通过积极开发新客户、拓展新产品线等方式提升自身竞争力和盈利能力,报告期内,公司主要工作开展情况如下: 1、行业整体景气度回升,叠加新客户拓展取得突破,营业收入同比增加50.96%;规模效应逐渐体现,整体毛利率回升,期间费用率下降明显,盈利能力显著改善,实现扭亏为盈得益于海外大客户突破及原有核心客户群高速成长,报告期公司实现营业收入360,917.94万元,同比增长50.96%,实现归属于上市公司股东的净利润6,632.75万元,较上年同期增长15,971.54万元。报告期内,公司共有19家客户销售额超过5,000万元,其中14家客户销售额超过1亿元,客户结构进一步优化;海外大客户取得较大突破,前五大客户中新增两家中国台湾地区的行业龙头设计公司。随着营收规模的增长,规模效应逐渐体现,整体毛利率回升,期间费用率下降明显,盈利能力显著改善,实现扭亏为盈。2024年,公司整体毛利率达到17.33%,较去年同比增长3.42个百分点;期间费用率方面,管理费用率由2023年的9.96%下降至7.38%,财务费用率由6.72%下降至5.53%,盈利能力得到显著改善,归母净利润同比增长15,971.54万元,实现扭亏为盈。 2、晶圆级封装、汽车电子等产品线持续丰富,“Bumping+CP+FC+FT”的一站式交付能力不断提升,下游客户群及应用领域不断扩大,打造多个业务增长极 公司坚持自身中高端先进封装业务定位,报告期内公司积极推动二期项目建设,扩大公司产能规模,提升对现有客户的服务能力;同时,根据目前市场情况和公司战略,公司积极布局先进封装和汽车电子领域,积极布局包括Bumping、CP、晶圆级封装、FC-BGA、汽车电子等新的产品线,持续推动相关技术人才引进和技术攻关,提升自身产品布局和客户服务能力。公司重点打造的“Bumping+CP+FC+FT”的一站式交付能力不断提升,有效客户群持续扩大,量产规模稳步爬升,贡献了新的营收增长点。2024年,公司晶圆级封测产品贡献营业收入10,611.36万元,同比增长603.85%,预计2025年将持续保持增长。客户群及应用领域方面,公司在汽车电子领域的产品在车载CIS、智能座舱、车载MCU、激光雷达等多个领域通过了终端车厂及Tier1厂商的认证;在射频通信领域,公司应用于5G射频领域的Pamid模组产品实现量产并通过终端客户认证,已经批量出货;AIoT领域,公司与原有核心AIoT客户群保持紧密合作,持续增加新品导入,部分核心客户份额进一步提升;同时,公司海外客户布局成效明显,在深耕中国台湾地区客户的基础上,积极拓展欧美客户群体。通过多产品线及多领域布局,公司已经形成了多个业务增长极,为持续发展奠定坚实基础。 3、持续加大研发投入,积极布局扇出式封装及2.5D/3D封装等先进封装领域报告期内,公司持续加大研发投入,研发投入金额达到21,665.81万元,占营业收入的比例为6.00%。报告期内,公司新增申请发明专利49项,实用新型专利111项,软件著作权2项;新增获得授权的发明专利39项,实用新型专利57项,外观设计专利1项,软件著作权1项。公司通过实施Bumping项目已掌握RDL及凸点加工能力,并积极布局扇出式封装(Fan-out)及2.5D/3D封装工艺,相关产品线均已实现通线,目前正在与部分客户进行产品验证。公司自身技术水平和客户服务能力得到显著提升。 4、持续提升智造能力,加大国产替代力度,运营降本提效 公司积极推动智能生产变革,通过数字化工厂建设等多种方式,促进规划、生产、运营全流程实现数字化管理和智能动态调度。2024年,公司智能化工厂荣获国家绿色工厂、先进封装测试产效率。同时坚持不断推动国产设备和材料导入,提升国产替代水平,保障自主可控的同时降低运营成本,实现运营降本增效。 5、组织管理持续优化,实施股权激励,增强核心团队稳定性 公司持续优化组织管理能力,通过构建科学的绩效考核体系和长期股权激励等措施,不断提升员工工作积极性,提升整体人均效能。报告期内,公司完成了2023年限制性股票激励计划第一个归属期的股份归属事项,向符合授予条件的259名激励对象归属75.24万股第二类限制性股票,占报告期末公司股本总额40,841.24万股的0.18%。公司实施了2024年限制性股票激励计划,本激励计划拟授予的限制性股票数量为331.20万股,约占报告期末公司股本总额40,841.24万股的0.81%。其中首次授予291.20万股(符合授予条件的59名激励对象),预留授予40.00万股。同时明确了2024-2026年度公司层面的业绩考核要求,实现核心员工利益与公司利益长期的绑定,为公司的持续稳定发展奠定良好基础。 展望2025年,随着AI大模型的发展,AI赋能千行百业的态势更加清晰,应用场景将进一步拓展,AI手机、AIPC、AI眼镜等新型产品形态有望推动消费市场进一步回暖;同时,以比亚迪等全球新能源汽车龙头企业推动的智驾平权及机器人领域的创新都将带动集成电路产品的销售。 根据美国半导体行业协会(SIA)预估,2025年全球半导体销售额有望实现两位数增长。世界半导体贸易统计组织(WSTS)也预测,2025年半导体销售额将达到6,970亿美元。公司晶圆级封装、汽车电子等产品线持续丰富,“Bumping+CP+FC+FT”的一站式交付能力形成,二期项目产能逐步释放,下游客户群及应用领域不断扩大,包括中国台湾地区头部IC设计公司拓展取得重要突破,公司预期2025年营业收入将持续保持增长,盈利能力随着规模效应的提升也将显著改善。公司将继续围绕增长目标,一方面继续坚持大客户战略,在深化原有客户群合作的基础上,积极推动包括中国台湾地区头部设计企业的进一步合作,不断提升自身竞争力和市场份额;另一方面,公司将扎实稳健推进Bumping、CP、晶圆级封装、FC-BGA、2.5D等新产品线,持续提升自身工艺能力和客户服务能力。公司预期营业收入仍然将维持增长态势。公司将通过市场端和产品端的不断优化,提升自身核心竞争力和盈利能力。 非企业会计准则业绩变动情况分析及展望 □适用√不适用 二、报告期内公司所从事的主要业务、经营模式、行业情况及研发情况说明(一)主要业务、主要产品或服务情况 公司主要从事集成电路的封装和测试业务,为集成电路设计企业提供集成电路封装与测试解决方案,并收取封装和测试服务加工费。公司封装产品主要包括“高密度细间距凸点倒装产品(FC类产品)、系统级封装产品(SiP)、晶圆级封装产品(Bumping及WLP)、扁平无引脚封装产品(QFN/DFN)、微机电系统传感器(MEMS)”五大类别。下游客户主要为集成电路设计企业,产品主要应用于射频前端芯片,AP类SoC芯片,触控芯片、WiFi芯片、蓝牙芯片、MCU等物联网AIoT芯片、电源管理芯片、计算类芯片、工业类和消费类产品等领域。 公司于2017年11月设立,从成立之初即聚焦集成电路封测业务中的先进封装领域,车间洁净等级、生产设备、产线布局、工艺路线、技术研发、业务团队、客户导入均以先进封装业务为导向。报告期内,公司全部产品均为QFN、LGA、BGA、FlipChip、Bumping、WLCSP等中高端先进封装形式,并在系统级封装(SiP)、高密度细间距凸点倒装产品(FC类产品)、大尺寸/细间距扁平无引脚封装产品(QFN/DFN)、Bumping/WLP等先进封装领域具有较为突出的工艺优势和技术先进性。 公司为了保持先进封装技术的先进性和竞争优势,在技术研发和产品开发布局上,一方面注重与先进晶圆工艺制程发展相匹配,另一方面注重以客户和市场需求导向为目标。结合半导体封测领域前沿技术发展趋势,以及物联网、5G、人工智能、大数据等应用领域对集成电路芯片的封测需求,公司陆续完成了倒装和焊线类芯片的系统级混合封装技术、5纳米晶圆倒装技术等技术的开发,并成功实现稳定量产。同时,公司已经掌握了系统级封装电磁屏蔽(EMIShielding)技术、芯片表面金属凸点(Bumping)技术、Fan-in技术,并积极开发Fan-out、2.5D/3D等晶圆级累了较为深厚的技术储备。 (二)主要经营模式 1、盈利模式 公司主营业务为集成电路的封装与测试,并根据客户需求提供定制化的封装技术解决方案。 客户提供未进行封装的晶圆裸片,公司根据客户要求的封装类型和技术参数,将芯片裸晶加工成可直接装配在PCB电路板上的芯片产品。封装完成后,公司会根据客户要求,对芯片产品的电压、电流、时间、温度、电阻、电容、频率、脉宽、占空比等参数进行专业测试。公司完成晶圆裸片的封装和芯片测试后,将芯片成品交付给客户,获得收入和利润。 (1)生产模式 公司主要专注于中高端封装和测试产品的生产,并配备了专业的高精度自动化生产设备。公司拥有专业的工程技术和生产管理团队,可以根据客户提出的各种封装测试要求及时做出响应,并根据市场需求对产品种类和产量进行快速调整。由于不同的封装种类在生产制程上存在差异,公司为了便于生产管理,同时也为了提高生产效率和产品良率,在柔性生产模式的基础上,按照封装种类对生产线进行划分。 (2)采购模式 公司采购处负责全部生产物料和生产设备的采购,采购处下设材料采购部和设备采购部,材料采购部根据公司生产所需,负责材料(直接材料、间接材料、包装材料)采购。此外,当公司制程能力不足或产能不足时,材料采购部还负责相应的外协服务采购;设备采购部根据公司生产所需以及日常耗用情况,负责设备、备品备件、耗材、工装模具等的采购。 2、销售模式 公司以直接销售为主,主要下游客户为芯片设计公司。公司接受芯片设计客户的委托订单,对客供晶圆裸片提供封装加工和成品测试服务。 除直接销售外,报告期内公司部分数字货币领域封测产品采取代理销售模式,即专门的供应链服务公司(即代理公司)同数字货币矿机生产企业签署封装测试服务协议,公司同代理公司签署封装和测试委托加工合同或公司与代理公司及矿机芯片企业签署三方协议,并同服务公司结算,封装测试好的芯片直接发给数字货币矿机芯片企业或由其自提。公司部分数字货币类产品采取代理销售模式,一方面是因为部分数字货币矿机芯片企业更多侧重于数字货币矿机整机的销售,相对缺乏半导体产业链的运营经验,需要专业的供应链服务公司提供产能预定、订单管理等运营服务;另一方面是因为数字货币价格波动巨大,矿机芯片客户订单量波动较大,为了降低客户管理成本和经营风险,公司直接同供应链服务公司进行结算。 3、研发模式 公司主要采用自主研发模式,建立了研发项目管理制度以及专利管理制度,并具有完善的研发投入核算体系。公司设有研发工程中心,下辖材料开发处、产品研发处、设计仿真处、工艺研发处、测试工程开发处和工程实验室。 (三)所处行业情况 1、行业的发展阶段、基本特点、主要技术门槛 (1)公司所属行业及确定所属行业的依据 公司主营业务为集成电路的封装和测试。根据《中国上市公司协会上市公司行业统计分类指引》,公司属于“计算机、通信和其他电子设备制造业(C39)”;根据《国民经济行业分类》(GB/T4754-2017),公司属于“计算机、通信和其他电子设备制造业(C39)”下属的“集成电路制造(C3973)”。公司业务细分行业为集成电路封装和测试业。 (2)行业的发展阶段与基本特点 20世纪70年代开始,随着半导体技术日益成熟,晶圆制程和封装工艺进步日新月异,一体化的IDM公司逐渐在晶圆制程和封装技术方面难以保持技术先进性。为了应对激烈的市场竞争,大型半导体IDM公司逐步将封装测试环节剥离,交由专业的封测公司处理,封测行业变成集成电路行业中一个独立子行业。 提高,集成电路产业链开始向专业化的分工方向发展,逐渐形成了独立的半导体设计企业、晶圆制造代工企业和封装测试企业。在半导体产业转移、人力资源成本优势、税收优惠等因素促进下,全球集成电路封测厂逐渐向亚太地区转移,目前亚太地区占全球集成电路封测市场大约80%的份额。 如今摩尔定律降本收敛,先进封装接棒助力AI浪潮。芯片依靠制程微缩带动单位性能成本的快速下降,带动半导体产业蓬勃发展。芯片制程步入3nm及以下制程,摩尔定律降本效应大幅收敛,先进封装乘势而起。前道制程微缩抑或先进封装均为在单位面积内堆叠更多芯片来获得更强的性能。先进封装内涵丰富,包括倒装焊、扇入/扇出封装、晶圆级封装、2.5D/3D封装、Chiplet等一系列概念,本质均为提升I/O密度。根据Yole数据,2024年全球封测市场规模预计达到899亿美元,同比增长5%,其中先进封装占比49%。通用大模型、AI手机及PC、高阶自动驾驶的发展均要求高性能算力,先进封装作为提升芯片性能的有效手段有望加速渗透与成长。随着先进封装下游市场如集成电路、光电子器件等的回暖,以及半导体行业整体进入上行周期,中商产业研究院分析师预测,2025年中国先进封装市场规模将超过1,100亿元。 (3)主要技术门槛 在集成电路制程方面,“摩尔定律”认为集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。长期以来,“摩尔定律”一直引领着集成电路制程技术的发展与进步,自1987年的1um制程至2015年的14nm制程,集成电路制程迭代一直符合“摩尔定律”的规律。但2015年以后,集成电路制程的发展进入了瓶颈,7nm、5nm、3nm制程的量产进度均落后于预期。随着台积电宣布2nm制程工艺实现突破,集成电路制程工艺已接近物理尺寸的极限,集成电路行业进入了“后摩尔时代”。 “后摩尔时代”制程技术突破难度较大,工艺制程受成本大幅增长和技术壁垒等因素影响,上升改进速度放缓。根据2024年市场调研机构ICInsights统计,28nm制程节点的芯片开发成本为5,130万美元,16nm节点的开发成本为1亿美元,7nm节点的开发成本需要2.97亿美元,5nm节点开发成本上升至5.4亿美元。由于集成电路制程工艺短期内难以突破,通过先进封装技术提升芯片整体性能成为集成电路行业技术发展趋势。 封测企业需要朝着先进封装技术的发展方向,不断向晶圆级封装领域和系统级封装领域发展,不断进行技术创新、开发新产品才能适应市场变化,顺应集成电路下游应用市场集成化、小型化、智能化的发展趋势。封装领域不断涌现出诸如2.5D/3D/POP等新兴封装类型以及先进封装技术,这对于封装测试企业在新产品的研发、品质、测试方面提出了苛刻的要求,技术门槛越来越高。 2、公司所处的行业地位分析及其变化情况 甬矽电子专注于中高端先进封装和测试业务,报告期内,公司已经与多家行业内知名IC设计企业建立了稳定的合作关系。公司为国家高新技术企业,2020年入选国家第四批“集成电路重大项目企业名单”,先后被授予“浙江省科技小巨人”“浙江省电子信息50家成长性特色企业”“浙江省创造力百强企业”“浙江省上云标杆企业”“宁波市制造业‘大优强’培育企业”“宁波市数字经济十佳企业”“余姚市人民政府质量奖”“2022年度宁波市管理创新提升五星级企业”“2022年宁波市研发投入百强”“五强企业”“2023年度宁波市企业研发投入50强”“2023年度宁波市数字经济百强”“2023年度宁波市人才企业新秀”“2023年度宁波市生态环境治理双十佳企业”“先进封装测试企业”“2022-2023年忠实践行‘八八战略’奋力打造‘重要窗口’立功竞赛先进集体”“国家绿色工厂”等多项荣誉。公司研发中心被认定为“浙江省高新技术企业研究开发中心”公司“年产25亿块通信用高密度集成电路及模块封装项目”被评为浙江省重大项目。 根据集微咨询(JWInsight)发布的2024年中国大陆半导体封测代工企业专利创新二十强榜单,公司排名第10。 3、报告期内新技术、新产业、新业态、新模式的发展情况和未来发展趋势随着半导体制程的不断演进,工艺已接近瓶颈,以及芯片架构优化的限制,未来几年处理器性能的发展将逐步减慢,摩尔定律也将逐渐失效。因此,以Chiplet理念为代表的先进封装的技术应用将成为提高芯片性能的一种重要途径。Chiplet是指将一类满足特定功能的die(裸片),通实现一种新形式的IP复用。Chiplet是将原本一块复杂的SoC芯片,从设计时就按照不同的计算单元或功能单元对其进行分解,然后每个单元选择最适合的工艺制程进行制造,再将这些模块化的裸片互联起来,通过先进封装技术,将不同功能、不同工艺制造的Chiplet封装在同一颗芯片内。 目前而言,实现Chiplet的技术方式包括硅通孔技术(TSV)、扇出型封装(Fan-Out)、2.5D/3D封装等多种形式,如台积电、日月光等全球主要的封装厂或晶圆代工厂均已经或正在开发相关的封装形式,在先进制程受限的情况下,相关技术将有望成为我国集成电路封测行业新的突破口。 Chiplet技术的发展将大大推动先进封装的市场发展。 长期来看,全球及中国集成电路产业仍将持续增长。根据世界半导体贸易统计组织(WSTS)预测,2025年全球半导体市场将实现快速发展,预计同比增长11.2%,全球市场估值预计将达到6,970亿美元,这一增长将主要由逻辑和存储两大领域驱动,预计这两大领域的合计价值将超过4,000亿美元。其中,逻辑领域预计同比增长超过17%,存储领域预计同比增长13%;从区域角度看,美洲和亚太地区预计将保持两位数的同比增长。根据Yole预测,2026年全球封测市场规模将有望达961亿美元,其中先进封装市场规模将达522亿美元,占比将提高至54%。 (四)核心技术与研发进展 1、核心技术及其先进性以及报告期内的变化情况 1、高密度细间距倒装凸点互联芯片封装技术 倒装是将晶粒(Die)通过凸点(Bump)与基板线路进行连接的技术,可在晶粒和基板之间形成短间距、高密度的连接通路。倒装芯片迎合了集成电路追求更高I/O密度、更小尺寸、更快运算速度、更高可靠性和更佳经济性的发展趋势。高密度细间距倒装凸点互联芯片封装技术作为先进封装代表性技术之一,被广泛应用在高性能通讯基带(Baseband)、图像处理芯片、电源管理芯片(PMIC)和人工智能(AI)芯片等领域。 公司在倒装芯片领域拥有以下核心技术: (1)高精度倒装贴装技术 公司量产的先进封装倒装芯片最小凸点间距已小于50um,最小凸点直径接近30um,单晶粒上的凸点数量在23,000个以上。经公司工程部门调试、优化的高精度倒装贴片机,贴装精度达±6um,量产产品的最小线宽和最小线间距均达到了13um。 (2)底部塑封材料填充技术 倒装芯片晶粒通过晶圆凸块(Bump)与基板连接,连接后晶粒与基板间存在极细小的缝隙(约30~50微米),封装企业需要使用树脂材料将底部缝隙填充,起到加强粘合和保护作用。但由于倒装芯片底部缝隙过于狭窄,填充时极易发生填充不全或填充过多导致溢胶等风险。公司通过反复试验掌握了塑封材料的固化时间、流动性以及填充料粒径等材料特性,并结合填充的真空、温度、压力、时间等封装参数,成功开发了倒装芯片真空模塑底部填充技术和应对高密度细间距芯片的毛细作用底部填充技术,攻克了相关技术难题。 (3)先进制程晶圆低介电常数层应力仿真技术 由于先进制程晶圆通常使用低介电常数(Low-K)材料制作(注:介电常数为衡量绝缘材料电性能的重要指标之一,通过降低集成电路中使用的介电材料的介电常数,可以降低集成电路的漏电电流,降低导线之间的电容效应,降低集成电路发热等等),为降低介电常数会在材料中添加纳米级空洞,大幅降低了材料的结构强度,导致晶圆的低介电层极易因外力破裂。倒装芯片在封装过程中,需经过回流焊、塑封等诸多热加工环节,不同材料因热加工产生的应力不同、形变程度不同,封装企业需通过材料选型搭配、封装结构设计、工艺流程控制、仿真模拟实验等诸多技术手段降低封装过程中可能产生的晶圆低介电常数层破裂风险(Low-K/ELKCrack)。公司采用了先进的应力仿真技术,在封装项目开发阶段即对产品进行结构建模,对产品结构应力、热应力进行仿真分析研究,选择最佳特性的封装材料,并在封装过程中进行精细的热制程应力释放控制。 (4)倒装芯片露背式封装散热技术 公司研发部门通过热仿真分析以及技术攻关,成功开发并量产芯片背露的倒装芯片(ExposeddieFC-CSP,ED-FC-CSP)封装技术。芯片的背面硅层直接裸露在塑封体的表面,芯片运行过程中产生的热量直接传导至散热器,解决了因塑封材料阻隔导致散热效率不够的问题。 2、应用于4G/5G通讯的射频芯片/模组封装技术 射频芯片是将高频交流电磁波信号和数字信号进行转换,包括射频收发器、功率放大器、低噪声放大器、滤波器、射频开关、天线调谐开关等,是移动通讯领域最重要的集成电路芯片。射频芯片的封装对表面贴装、装片、焊线等具体工艺实施环境均有严苛的技术要求。公司对4G/5G射频芯片的封装技术展开了大量技术攻关,并形成了一系列技术成果:(1)高精度表面贴装技术 通过对锡膏印刷工艺材料、相关配套组件、贴装程式的改进和优化,公司表面贴装技术精度达到20-25um,并实现0.4×0.2mm的小器件贴装达到规模化量产,最小贴装器件的尺寸达到0.25×0.125mm。 (2)多芯片装片技术 实现了最多达7颗晶粒的复杂装片技术,且装片精度达到±20um。 (3)高效率散热技术 实现了高导热固晶银焊膏与高性能砷化镓(GaAs)芯片背金属层烧结技术,大幅提高了砷化镓芯片散热效率,并有效提高了芯片可靠性。 (4)5G射频砷化镓(GaAs)倒装芯片技术 GaAs(砷化镓)芯片因其材质等特性,相比传统Si(硅)芯片而言在封装过程中更易因应力导致芯片内部电路层出现裂纹。公司通过对GaAs芯片贴装及回流焊环节进行优化,通过控制贴装力度及回流焊温度、时间等参数有效克服贴装和焊接环节应力造成芯片裂纹的风险。此外,通过对晶圆进行编带同时进行多颗芯片进行贴装及一次性过回流炉进行焊接,减少因采用独立倒装设备每颗芯片分别贴装/焊接而造成多次过回流炉带来对产品性能和可靠性的影响,同时极大的提升了作业效率。 (5)先进焊线工艺 通过工艺和材料改进,公司开发了直径从0.65mils(长度单位密耳,1mil=1/1000英寸或0.0254mm)至2mils多种规格的焊线,焊线材质包括金线、合金线和铜线,并通过严格的焊线过程控制,实现了较高的焊线线弧一致性。 3、混合系统级封装(Hybrid-SiP)技术 公司的混合系统级封装是将在先进系统级封装基础上,采用“倒装芯片封装+正装焊线芯片封装”的整合封装技术,在一个封装体内集成了电容、电阻、电感、晶振、滤波器、先进倒装芯片以及高密度焊线芯片。公司在混合系统级封装领域掌握了以下技术:(1)基板表面处理工艺 混合系统级封装由于要将倒装芯片和焊线芯片封在一个封装体内,基板焊盘涉及多种材料焊接,不同的焊接材料需要采用不同基板焊盘表面处理工艺,所对应的焊接工艺也有所不同。与此同时,公司所使用的多层基板由绿漆、铜线、玻璃纤维等不同材料叠合而成。因此,多种材料和复合材料组成的基板进行焊接时,不同材料因膨胀系数不同,其受热形变量不同。若不能充分考虑各种材料之间的形变量协调性,最终封装体极易产生质量缺陷。公司通过基板层结构建模和SiP封装形变仿真分析,对产品进行优化设计和工艺优化,克服混合系统级封装热加工环节中基板和塑封体的形变影响。 (2)塑封模流仿真技术 通过塑封模流仿真技术并与试验验证相结合,解决了因系统级封装集成度高、结构复杂,塑封时要兼顾正装芯片焊线保护(防止正装芯片的焊线在注塑过程中被塑封树脂冲击变形)和倒装芯片底部完整填充困难的问题。 (3)共形电磁屏蔽技术 由于混合系统级封装元器件密度较高,传统金属屏蔽罩的方式不满足其电磁屏蔽需求。公司于2020年开发了共形电磁屏障技术,通过在成品芯片上表面和四个侧面通过磁控溅射方式溅镀5-10微米厚度的金属镀层,来实现电磁屏蔽。共形电磁屏蔽技术不会增加系统级封装尺寸,同时电磁屏蔽效果达到30dB以上(dB是衡量电磁屏蔽效果的指标之一,数值越高代表屏蔽效果越好,30dB屏蔽能力能够覆盖手机等绝大部分消费类产品的需求),显著提升了公司系统级封装产品的集成度和芯片性能。 4、多芯片(Multi-chip)/高焊线数球栅阵列(WB-BGA)封装技术 球栅阵列封装具有高密度的I/O引脚数,以及多项电性能优势,同时具备良好的终端焊接性和芯片可靠性,是高密度、高性能、多I/O引脚芯片封装的优化选择方案。 公司研发团队通过自主研发,在多芯片/高焊线数球栅阵列(WB-BGA)封装技术领域掌握了以下技术: (1)多芯片堆叠技术 多芯片封装对装片制程(Diebond)的精准控制要求较高。公司通过自主研发,实现了4-5层薄芯片(厚度60-70um)的精准堆叠,并通过对不同装片材料粘度、模量、收缩特性的研究,解决了大尺寸芯片胶量稳定控制与多层堆叠芯片贴装膜气洞(Void)问题。 (2)焊线技术 随着晶圆制程技术的提升,14-28纳米制程晶圆低介电常数层破裂风险(Low-K/ELKCrack)对封装技术提出了极大挑战。公司研发团队通过自主研发,成功实现14纳米制程晶圆的铜线焊线技术,解决了铜线材质偏硬带来的芯片内部低介电常数层损伤风险。目前公司焊线类BGA产品已实现11层焊线封装的稳定量产,最高线数超过3,000根,最小焊垫尺寸(BPO)和间距(BPP)分别达到40um上下。 (3)形变仿真设计技术 芯片封装体是多种材料的结合,因不同材料的热膨胀系数不同,大尺寸WB-BGA芯片在工作发热后,容易出现翘曲及焊锡球共面性不达标问题(即由于基板因热形变翘曲,导致其上的焊球引脚无法保持在一个平面,进而出现接触不良甚至脱焊缺陷)。公司研发团队通过对产品结构进行形变仿真设计,同时引入行业先进的投影波纹检测技术对新产品进行热形变监测,成功解决了这一技术难题。 在上述技术的支持下,公司研发团队开发了散热片和塑封一次性压塑成型的HS-WBBGA封装形式,为尺寸在25*25mm以上的大颗WB-BGA芯片的翘曲和共面性问题提供了良好的解决方案,并使芯片的散热性能得到了提升。 5、基于引线框的高密度/大尺寸的QFN封装技术 公司引线框架类QFN封装主要服务于高集成密度的QFN芯片,封装尺寸覆盖0.7*1.1mm12.3*12.3mm,并主要集中在5*5mm以上。公司研发团队在0.4mm常规引脚间距QFN封装产品稳定量产的前提下,向高密度细间距引脚QFN封装技术发起挑战,成功解决了细引脚间距QFN切割铜屑残留导致引脚短路的难题,使芯片引脚密度提升25%~40%,并实现规模化量产,良率达99.9%以上。 QFN封装形式因其开发周期短、封装成本低等优势,受到芯片设计企业的青睐。近年来,部分传统采用BGA封装形式的芯片,开始转为采用复杂结构的QFN封装形式。公司研发团队通过自主研发,引入了硅垫片和多次装片工艺,在QFN封装形式内实现了多芯片堆叠方案及多基岛、多芯片平铺技术,同时成功实现了焊线层数最多达6层、焊线长度4,500um的超长线弧焊线技术。 公司目前稳定量产的焊线数已经超过600根,包含尺寸达10*10mm-12.3*12.3mm的大颗高密度QFN封装产品,极大的提高了公司的市场竞争力。 6、MEMS&光学传感器封装技术 MEMS传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型传感器。公司所封装的MEMS传感器主要为硅麦克风,该产品需要在晶圆上制作悬梁、薄膜、空腔、密封洞、针尖、微弹簧等复杂的机械结构,这些微机械结构容易因机械接触而损坏。在传统封装工艺中,通常使用金刚石刀进行晶圆切割(即划片工艺),并同时使用纯水对刀片进行冷却和冲洗。但金刚石刀片高速旋转产生的压力和扭力,纯水冲洗产生的冲击力,以及物理切割产生的硅碎屑都容易对MEMS传感器中的机械微结构造成不可逆的破坏。为了适应MEMS传感器的特性,公司采用了隐形切割技术:先利用激光切割晶圆表面,激光切割完成后晶圆内部会形成改质层,并在晶圆表面形成裂纹,再通过专用扩片设备把晶粒分开,显著提高了MEMS传感器封装良率。 7、多应用领域先进IC测试技术 公司具备完整的芯片终测(FT测试)能力,可自主进行测试方案开发和测试治具设计,拥有设备连接治具(Docking)、探针台接口板(PIB)、探针卡、KIT、测试座(Socket)等一系列测试工具,满足各类项目研发和产品测试需求。 8、先进晶圆级封装技术 公司已具备先进晶圆级封装(Wafer-levelPackaging,即WLP)技术,包括对先进制程晶圆进行高密度、细间距重布线的技术(RedistributionLayer,即RDL)、晶圆凸块技术(Bumping)、扇入/扇出(Fan-in/Fan-out)技术等。同时,公司还在积极开发基于晶圆级封装技术的小芯粒(Chiplet)多维异构技术。目前,公司先进晶圆级封装技术主要应用领域包括系统级芯片(SoC)、运算处理(CPU)芯片、人工智能的GPU芯片、网络通讯芯片等。 公司研发团队通过自主研发,在先进晶圆级封装领域掌握的主要核心技术如下:(1)晶圆高密度、细间距重布线(RDL)及晶圆凸块(Bumping)技术通过多层次工艺参数验证及适配的光刻胶、显影液、电镀液等材料应用选型和调试,公司已实现最小间距45um、最小直径30um微凸点(Microbump)的量产,单片晶粒上的凸点的数量达到23,000个以上,重布线最小线宽、线间距达到了行业前沿的8um/8um等级,大幅提高了芯片的电性能和算力密度。此外,公司研发团队积极布局新材料的应用,成功实现低温烘烤PI胶工艺,为扇出(Fan-out)封装技术奠定了良好的基础。 (2)基于多层重布线(RDL)技术的WLCSP扇入式封装 多层重布线WLCSP封装在布线电性能、形变应力以及多次曝光显影等方面均存在较高的技术挑战。公司研发团队采用建模仿真技术对重布线(RDL)结构方案进行优化设计,并通过多重曝光、显影技术的工艺参数和精度进行优化和改进,成功实现多达3P3M~4P4M结构的WLCSP封装,并且在WLCSP封装上实现最小球径0.2mm锡球的高密度植球产品量产。此外,公司通过对工艺设备性能优化,具备了晶圆切割后最小检出3um裂纹的IR检验能力。 (3)8寸及12寸晶圆的CP(ChipProbing)测试能力 公司研发团队通过自主研发,实现了完整的8寸及12寸晶圆CP测试量产,总共6个测试平台,可支持-55℃~150℃测试温度区间,适用于模拟、数字等不同芯片晶圆的测试场景,满足公司研发项目和产品测试的要求。 (4)高密度、细间距重布线(RDL)重新布线技术 通过对光刻、电镀等工艺技术途径最佳参数的探索,对光阻材料性能的优化调控,公司已经掌握高密度、高速的互联线路RDL能力技术,具备重布线RDL细线宽/距(2/2μm)规模化制造体系,并实现细线宽/距(2/2μm)RDL布线层的AOI微观异常精度检测方法,使其成为保证产品质量的重要检测工具和过程质量控制工具。最终形成高密度互连线路的规模化集成和组装的能力,能够满足日益增长的数据传输速度和带宽的技术需求。 (5)硅中介层露铜技术 硅中介层作为2.5D/3D先进封装领域的关键要素,发挥着至关重要的作用。其应用模式主要体现为,将多个芯片集成于无源或有源硅中介层之上,借助中介层所具备的高密度布线结构以及导电柱,构建起芯片之间的互连通道。通过这种直接连接机制,信号传输路径得以大幅缩减,进而致使信号延迟显著降低,确保了数据能够以更为高效的速率在芯片间实现传输,精准契合了高性能HPC芯片对于高速数据传输所提出的严苛标准与要求。公司已经掌握硅中介层露铜技术制造的关键工艺,涵盖化学研磨工艺、薄膜沉积工艺以及干法蚀刻工艺等核心环节。通过对上述工艺的精准把控,达成了硅中介层平整度TTV≤5um、硅中介层露铜高度≤12um的技术指标,所构建的硅中介层结构能够充分满足2.5D/3D封装的性能要求。 (6)硅中介层多芯片异构集成技术 先进的2.5D/3D封装技术在硅中介层上实现多芯片的异构集成整合。在此过程中,不仅维持了较高的性能水准,还极大程度上削减了设计的复杂程度,显著降低了制造成本,进而契合高性能计算(HPC)、人工智能(AI)、网络通信等前沿应用领域的多元需求。公司已经掌握重布线RDL细线宽/距(2/2μm)技术、高精度倒装芯片贴装及热压焊接技术(贴装精度-/+2um)等,已经实现异构集成芯片颗数≥4颗,达到硅中介层封装芯片尺寸≥50*50mm的2.5D/3D异构集成封装。 并且通过胶膜底填技术保护其微凸块焊接、细线路,避免芯片ELK层Crack等失效问题,有力保障了产品的可靠性与稳定性。目前,公司硅中介层多芯片异构集成技术主要应用领域包括高效能计算HPC、人工智能(AI)、网络通信等前沿应用领域。 国家科学技术奖项获奖情况 □适用√不适用 国家级专精特新“小巨人”企业、制造业“单项冠军”认定情况 □适用√不适用 2、报告期内获得的研发成果 报告期内,公司新增申请发明专利49项,实用新型专利111项,软件著作权2项;新增获得授权的发明专利39项,实用新型专利57项,外观设计专利1项,软件著作权1项。 报告期内获得的知识产权列表
单位:元
√适用□不适用 研发费用本年度发生21,665.81万元,较上年同期增长49.29%,主要系本报告期公司加大研发投入,重视研发队伍的培养和建设,直接研发投入和研发人员职工薪酬的增加所致。 研发投入资本化的比重大幅变动的原因及其合理性说明 □适用√不适用 4、在研项目情况 √适用□不适用 单位:元
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