5G 时代 SiP 封装工艺未来前景可期说明书-USB迷|专注于互联网分享

2024年2月8日发(作者：秋安卉)

证券研究报告 | 行业专题研究

2019年07月25日

电子

5G推进步伐加快，换机热潮将至

5G推进步伐逐渐加快，带来新的换机潮。5G网络作为第五代移动通信网络，其峰值理论传输速度可达每秒数十Gb，这比4G网络的传输速度快了数百倍。Strategy Analytics预测5G智能手机出货量将从2019年的200万增加到2025年的15亿，年复合增长率为201％。目前，已有多家手机厂商跟进5G步伐，发布了5G手机时间计划。7月23日OPPO官方宣布Reno 5G版正式获得中国5G终端电信设备进网许可证，Reno 5G版目前已三证在手，具备了5G手机商用的能力。此前，华为6月26日官方宣布华为Mate 20 X 获得中国首张5G终端电信设备进网许可证，这标志着国产5G手机上市步伐加快，5G商用将进一步提速。6月份工信部向包括三大运营商和中国广电在内的四家企业也都正式发放5G牌照，上游运营商和下游手机厂商的5G进展情况均超预期。

5G的到来将改变基带芯片、射频、存储等领域的创新和升级。芯片厂商发力，射频前端创新不断。华为海思、三星、联发科等企业均已研发出较为成熟的5G基带芯片。随着5G商业化的逐步临近，现在已经形成的初步共识认为，5G标准下现有的移动通信、物联网通信标准将进行统一，因此未来在统一标准下射频前端芯片产品的应用领域会被进一步放大。同时，5G下单个智能手机的射频前端芯片价值亦将继续上升。5G带来新的换机潮，存储芯片用量最大，百亿美金采购级别。我们持续强调第四波硅含量提升周期的三大核心创新驱动是5G支持下的AI、物联网、智能驾驶，从人产生数据到接入设备自动产生数据，数据呈指数级别增长！智能驾驶智能安防对数据样本进行训练推断、物联网对感应数据进行处理等大幅催生内存性能与存储需求，数据为王。

5G时代SiP封装工艺未来前景可期。SiP封装工艺，是以一定的工序，在封装基板上，实现阻容感、芯片等器件的组装互连，并把芯片包封保护起来的加工过程。SIP将一些芯片中段流程技术带入后段制程，将原本各自独立的封装元件改成以SiP技术整体整合，有效缩小封装体积以节省空间，同时缩短元件间的连接线路而使电阻降低，提升电性效果，最终实现微小封装体取代大片电路载板，有效地缩小了产品的体积，顺应了产品轻薄化的趋势。我们认为在5G时代，SIP技术可以帮助整合不同系统上的芯片，伴随着工艺向7nm、5nm甚至3nm推进而稳步攀升，先进的集成电路封装技术将在降低芯片制造商成本方面发挥关键作用。

建议关注：基带APADDA：华为海思；存储：兆易创新（合肥长鑫）；射频芯片：卓胜微、博通集成、三安集成（三安光电）；模拟芯片：韦尔股份+豪威科技、圣邦股份；FPGA：紫光同创（紫光国微）；连接器及天线：立讯精密、电连技术、信维通信、硕贝德、意华股份；光学：联创电子、水晶光电；FPC&PCB&覆铜板：鹏鼎控股、深南电路、沪电股份、生益科技、景旺电子；被动元器件：火炬电子、顺络电子、三环集团。

风险提示：下游需求不及预期，行业竞争加剧，汇率政策风险，国际形势的影响。

行业走势

32%16%0%-16%-32%-48%2018-07增持（维持）

电子沪深3002018-112019-032019-07

作者

分析师郑震湘

执业证书编号：S2

邮箱：***********************

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1、《电子：科创板开市：科技股的黄金年代》2019-07-2、《电子：全球“芯”拐点》2019-07-16

3、《电子：TWS无线耳机推动上游超预期》2019-07-14

内容目录

一、5G推进步伐逐渐加快，带来新的换机潮........................................................................................................ 4

二、5G的到来将改变手机的创新和升级 .............................................................................................................. 7

2.1 5G之基带芯片 ..................................................................................................................................... 8

2.2 5G之射频前端 ....................................................................................................................................11

2.3 5G之存储 ...........................................................................................................................................14

2.4 5G之天线 ...........................................................................................................................................15

三、5G时代SiP封装工艺未来前景可期 .............................................................................................................18

四、5G供应链梳理 ..........................................................................................................................................20

风险提示 ........................................................................................................................................................21

图表目录

图表1：5G智能手机出货量 ............................................................................................................................... 4

图表2：IDC预测2023年5G手机市占率高达26% .............................................................................................. 4

图表3：1G到5G的发展变化 ............................................................................................................................ 5

图表4：5G推进时间轴 ..................................................................................................................................... 5

图表5：5G建设进度规划表 ............................................................................................................................... 5

图表6：5G手机参数 ........................................................................................................................................ 6

图表7：5G带来零组件的升级 ........................................................................................................................... 7

图表8：5G相关核心产业链 ............................................................................................................................... 7

图表9：1G到5G基带芯片市场的主要玩家变化 ................................................................................................... 8

图表10：5G芯片发布时间轴 ............................................................................................................................. 8

图表11：高通骁龙855 5G芯片 ......................................................................................................................... 9

图表12：高通骁龙855 5G芯片性能 ................................................................................................................... 9

图表13：三星自研多款芯片 .............................................................................................................................. 9

图表14：三星电子5G基带芯片Exynos 5100 ...................................................................................................... 9

图表15：华为首款5G商用芯片——Balong 5G01 ................................................................................................10

图表16：联发科5G基带芯片产品Helio M70 ......................................................................................................10

图表17：紫光展锐的春藤510芯片 ...................................................................................................................10

图表18：智能手机通信系统结构示意图 .............................................................................................................11

图表19：全球移动终端出货量（百万台） ..........................................................................................................11

图表20：移动通讯技术的变革路线图.................................................................................................................12

图表21：全球射频前端市场规模预测（亿美元）.................................................................................................13

图表22：全球射频开关销售收入（亿美元） .......................................................................................................13

图表23：射频低噪声放大器收入（亿美元） .......................................................................................................14

图表24：全球半导体硅含量 .............................................................................................................................15

图表25：2017-2020年第四次全球半导体硅含量提升 ..........................................................................................15

图表26：基站天线演变历程 .............................................................................................................................16

图表27：塑料振子 ..........................................................................................................................................16

图表28：5G阵列天线架构 ...............................................................................................................................16

图表29：射频模块与天线一体化 .......................................................................................................................17

图表30：不同天线类型对比 .............................................................................................................................17

图表31：天线模组对比 ....................................................................................................................................17

图表32：多芯片SiP封装结构示意图 .................................................................................................................18

图表33：SiP封装研发指导流程 ........................................................................................................................18

图表34：系统级封装主要工序 ..........................................................................................................................19

图表35：iphone 7 plus内部马达、电池空间更大 ................................................................................................19

图表36：iPhone 7plus 内部SiP模组渗透增大 ....................................................................................................19

图表37：Apple Watch 3 SiP正面结构 ................................................................................................................20

图表38：5G相关核心产业链 ............................................................................................................................21

一、5G推进步伐逐渐加快，带来新的换机潮

5G网络作为第五代移动通信网络，其峰值理论传输速度可达每秒数十Gb，这比4G网络的传输速度快了数百倍，这意味着一部完整的超高画质电影可在1秒之内下载完成。Strategy Analytics预测5G智能手机出货量将从2019年的200万增加到2025年的15亿，年复合增长率为201％。中国4G智能手机出货量市场份额2014年初为10％，仅仅用了两年左右市场份额就就达到了90％，我们认为5G采用率也将和4G类似，在中国会迅速提升。

图表1：5G智能手机出货量

5G智能手机出货量预测（百万台）160002019-2015年复合增长率201%2018E2019E2020E2021E2022E2023E2024E2025E资料来源：Strategy Analytics，国盛证券研究所

IDC预计2019年5G手机出货量仅占了手机出货总量的0.5%，尽管在2019年全球智能手机的整体销量将会出现下降，但是在今年下半年中，随着5G设备开始逐渐走入消费者的身边，智能手机的销量将会开始获得提升。

图表2：IDC预测2023年5G手机市占率高达26%

单位：百万台

总共

2019年

57.5

1330.6

6.7

1394.9

市占率同比增长 2023年

34.6

1105.9

401.3

1541.8

市占率年复合增长率

4.1%

95.4%

0.5%

100.0%

-25.40%

0.20%

2.2%

71.7%

26.0%

100.0%

-3.40%

-4.40%

23.90%

1.70% -0.80%

资料来源：IDC、国盛证券研究所

4G作为3G的延伸，主要采用 MIMO 技术，是利用各个天线之间空间信道的独立性来区分用户进行服务，主要包括TD-LTE和FDD-LTE制式。我国主要采用TD-LTE标准，2013年12月4日，工业和信息化部正式向三大运营商发放了4G牌照，标志着我国通信行业正式进入了4G时代。4G能够以100Mbps的速度下载，上传的速度也能达到20Mbps，比3G更快的传输速率、更好的频率利用率、通信更加灵活及更好的兼容性等优点，使得用户体验更加优异。

图表3：1G到5G的发展变化

名称

登陆时间

1981

1991

GSM

GPRS

1.25MHz

207kbps

语音通讯

SMS短信

2001

CDMA

TD-SCADMA

WCDMA

EDGE

5-10MHz

2.1Mbps

语音通讯

SMS短信

网上冲浪

2011

TDD-LTE

FDD-LTE

OFDMAT

20MHz

300Mbps

网上冲浪

在线游戏

社交媒体

视频广播

2020

>200MHz

c.20Gps

VR/AR

自动驾驶

工业自动化

智慧城市

物联网（IoT）

核心技术

频谱带宽

数据峰值速率

FDMA

200kHz

115kbps

主要应用场景语音通讯

资料来源：工业和信息化部，国盛证券研究所

5G：随着物联网、AR和VR等技术的诞生和发展，对移动网络的要求更高，5G将采用NR技术，传输速率高达10 Gps，比 4G 快达 100 倍、而且具有低延时、低功耗的特点。我国5G预计按照2019年预商用，2020年规模商用的规划逐步实施。

图表4：5G推进时间轴

资料来源：工业和信息化部，国盛证券研究所

目前，已有多家手机厂商跟进5G步伐，发布了5G手机时间计划。7月23日OPPO官方宣布Reno 5G版正式获得中国5G终端电信设备进网许可证，Reno 5G版目前已三证在手，具备了5G手机商用的能力。此前，华为6月26日官方宣布华为Mate 20 X 获得中国首张5G终端电信设备进网许可证，这标志着国产5G手机上市步伐加快,5G商用将进一步提速。6月份工信部向包括三大运营商和中国广电在内的四家企业也都正式发放5G牌照，上游运营商和下游手机厂商的5G进展情况均超预期。

图表5：5G建设进度规划表

三大运营商

中国联通

中国移动

中国电信

2017

实验室环境建设

5G场外测试

提出5G演进方案，实验室及外场检验

2018

规模试验

预商用

2019

完成规模部署，正式商用

扩大规模数量

建成预商用网

2020

正式商用

资料来源：三大运营商官网，国盛证券研究所

图表6：5G手机参数

Oppo Reno 5G

（已获得5G进网许可证）

Mate 20 X

（已获得5G进网许可证）

Samsung

Galaxy S10 5G版

Galaxy Fold Xiaomi Mi Mix 3 5G

照片

Unfolded:

尺寸

162 x 77.2 x 9.3 mm

7.2英寸

1080 x 2244 pixels

Android 9.0 (Pie)

7.9 mm

6.7英寸

1440 x 3040

pixels

Qualcomm

芯片

Qualcomm SDM855 HiSilicon Kirin 980 SDM855

(7 nm) Snapdragon 855

(7 nm)

内存

256 GB, 8 GB RAM 256 GB, 8 GB RAM

256/512 GB, 8

GB RAM

12 MP, f/1.5-48 MP, f/1.7

Periscope

主摄像头

optical zoom

8 MP, f/2.2

13 MP,

5x f/3.0(telephoto),

40 MP, f/1.8, 1/1.7" 2.4(wide)

optical zoom

f/2.2(ultrawide)

Snapdragon 855 (7 nm)

160.9 x

157.9 x 74.7 x 8.5 mm

174.6 x 85.4 x 8.4 162.6 x 77.1 x 117.9 x 6.9 mm

Folded: 160.9 x 62.9 x

15.5 mm

7.3英寸 + 4.3英寸

1536 x 2152 pixels,

屏幕大小

分辨率

系统

6.6英寸

1080 x 2340 pixels

Android 9.0 (Pie)

6.39英寸

1080 x 2340 pixels

Android 9.0 (Pie)

SDM855

Android 9.0 (Pie) Android 9.0 (Pie)

Qualcomm

nm)

512 GB, 12 GB RAM

SDM855 Qualcomm

nm)

Snapdragon 855 (7 Snapdragon 855 (7

64/128 GB, 6 GB RAM

MP, 12 MP, f/2.4, 12 MP, f/1.5-2.4

12 MP (wide), f/1.8

12 MP (telephoto) optical zoom

(ultrawide)

TOF 3D camera

10 MP, f/2.2

焦

2x光学变f/2.4(telephoto), 5x (telephoto), 2x

12 MP, f/2.4，MP, 16 MP, f/2.2, 16 MP, f/2.2

前置摄像头

耳机Motorized pop-up 16 MP, 24 MP, f/2.0, 26mm 10 MP,

f/2.0, 26mm (wide) (wide) (wide)

f/1.9 8 MP, f/1.9

f/2.2

Manual pop-up 24 MP

Cover camera: 10 MP, Manual pop-up 2 MP

3.5mm

解锁方式

电池

价格

发布时间

无

屏下指纹解锁

Li-Po 4065 mAh battery

约1000美元（约合人民币6704元）

2019年5月

有

后置指纹解锁

battery

约人民币16760元

2019年7月18日

有

屏下指纹解锁

battery

无

指纹解锁（侧面）

Li-Po 4380 mAh

无

后置指纹解锁

Li-Po

battery

售价599欧元(约4560元人民币)

2019年5月

3800 mAh Li-Po 4200 mAh Li-Ion 4500 mAh

约人民币8045元约2100美元起

2019年4月 2019年7月或8月

资料来源：公司官网、GSMArena、国盛证券研究所

二、5G的到来将改变手机的创新和升级

5G的到来也将改变手机零组件的创新和升级。例如毫米波带来的应用将有可能使得滤波器和终端系统侧的天线结构数量变多，陶瓷和玻璃机壳在5G通信以及无线充电上优势明显，被动元件的需求量提升等。

图表7：5G带来零组件的升级

5G手机零组件部位

天线

射频前端

机壳

电路板

被动元件

资料来源：电子发烧友，国盛证券研究所

变化特征

毫米波天线阵列

包括滤波器、开关等；前端半导体数量增加

基于玻璃、陶瓷的手机壳数量激增

提高对覆铜板基板材料的要求

被动元件使用量增多

目前根据运营商计划资本支出估算，在2019年中国预计将会建设超10万台宏基站的准备，而5G宏基站的总建设量根据我们国盛电子的预测将会在500万台左右，同时配备约为900万台的微基站，建设总量将会远远超过4G时代的基站建设力度！

以下为我们整理的5G相关核心供应链情况：

图表8：5G相关核心产业链

部件产品

固件存储

FPGA

高速光芯片

交换芯片

LDMOS PA

GaN-SiC PA

供应链公司

兆易创新、东芯、旺宏、华邦

紫光国微、海思

华为、三安光电

海思

安普隆（已被建广私有化）

海思、三安光电、山东天岳

三安光电、信维通信、东山精密

海思、韦尔股份、圣邦股份

硕贝德、信维通信、立讯精密

立讯精密、中航光电、意华股份、电连技术

生益科技、华正新材

深南电路、沪电股份、景旺电子

顺络电子

5G产业链

滤波器

模拟芯片

天线

高速连接器

覆铜板

PCB

被动元器件

资料来源：电子发烧友、国盛电子整理

2.1 5G之基带芯片

5G手机与4G手机相比，在硬件上最大的区别之一在于5G基带芯片，目前高通、华为、三星、联发科、紫光展锐等巨头厂商纷纷加入5G芯片阵营的角逐，英特尔则在与苹果“分手”后，宣布退出手机5G基带芯片市场，而苹果仍积极自研5G基带芯片，摆脱受制于人的局面。从1G、2G、3G、4G发展到今天的5G时代，基带芯片市场也发生着巨大的变化。

图表9：1G到5G基带芯片市场的主要玩家变化

资料来源：智东西，国盛证券研究所

图表10：5G芯片发布时间轴

资料来源：电子发烧友，智东西，国盛证券研究所

最先公布5G基带芯片的是美国高通，2016年高通发布的骁龙X50 5G Modem采用的是28纳米工艺制程，最快下行速率可达5gbps。2017年10月，高通用骁龙X50完成了有史以来第一个5G数据连接。2018年12月，在第三届高通骁龙技术峰会上。高通高级副总裁兼移动业务总经理Alex Katouzian宣布，新一代旗舰处理器骁龙855正式亮相。高通骁龙855芯片基于7nm工艺，内建5G基带，同时是首个支持Multi-Gigabi 5G连接的商用平台。

图表11：高通骁龙855 5G芯片

图表12：高通骁龙855 5G芯片性能

资料来源：高通，国盛证券研究所

韩国三星电子也公布了其5g基带芯片Exynos 5100，采用十纳米工艺制程，三星宣称是首款符合5g标准R15规范的基带产品，支持Sub 6GHz中低频，以及28GHz mmWave高频毫米波，向下兼容2g/3g/4g网络，低频下行速率可达2gbps，高频下行速率可达6gbps。

图表13：三星自研多款芯片

图表14：三星电子5G基带芯片Exynos 5100

资料来源：手机中国，三星，国盛证券研究所

资料来源：三星，国盛证券研究所

中国的厂商也紧跟5G的步伐，2018年2月25日，在巴塞罗纳举行的MWC展会上，华为正式发布了旗下首款5G商用芯片——Balong 5G01，符合5g标准R15规范，支持Sub

6GHz中低频，以及28GHz高频毫米波，兼容2g/3g/4g网络。联发科也公布了其5g基带芯片产品Helio M70，符合5g标准R15规范，最快下行速率可达5gbps，兼容2g/3g/4g网络。

图表15：华为首款5G商用芯片——Balong 5G01

图表16：联发科5G基带芯片产品Helio M70

资料来源：华为，国盛证券研究所

资料来源：联发科，国盛证券研究所

在今年的MWC 2019大展上，紫光展锐重磅发布了5G通信技术平台“马卡鲁”及其首款5G基带芯片“春藤510”，迈入全球5G第一梯队。春藤510基带采用台积电12nm制程工艺，支持多项5G关键技术，单芯片统一支持2G/3G/4G/5G多种通讯模式，符合最新的3GPP R15标准规范，支持Sub-6GHz频段、100MHz带宽，是一款高集成、高性能、低功耗的5G基带芯片。并且，春藤510可同时支持5G SA独立组网、NSA非独立组网两种组网方式。

根据紫光展锐官方说法，春藤510的高速传输速率可为各类AR/VR/4K/8K高清在线视频、AR/VR网络游戏等大流量应用提供支持，而且架构灵活，可支持智能手机、家用CPE、MiFi、物联网终端等产品形态和应用场景。紫光展锐7月18日宣布，已与华为完成5G互通测试，达到1.38Gbps的下载速率。

图表17：紫光展锐的春藤510芯片

资料来源：紫光展锐，国盛证券研究所

2.2 5G之射频前端

射频前端芯片包括射频开关、射频低噪声放大器、射频功率放大器、双工器、射频滤波器等芯片。射频开关用于实现射频信号接收与发射的切换、不同频段间的切换；射频低噪声放大器用于实现接收通道的射频信号放大；射频功率放大器用于实现发射通道的射频信号放大；射频滤波器用于保留特定频段内的信号，而将特定频段外的信号滤除；双工器用于将发射和接收信号的隔离，保证接收和发射在共用同一天线的情况下能正常工作。

图表18：智能手机通信系统结构示意图

资料来源：卓胜微招股说明书、国盛证券研究所

射频前端芯片市场规模主要受移动终端需求的驱动。近年来，随着移动终端功能的逐渐完善，手机、平板电脑等移动终端的出货量保持稳定。根据Gartner统计，包含手机、平板电脑、笔记本等在内的移动终端的出货量从2012年的22亿台增长至2017年的23

亿台，预计未来出货将保持稳定。

图表19：全球移动终端出货量（百万台）

全球移动终端出货量（百万台）245320172018E2019E

资料来源：卓胜微招股说明书、Gartner、国盛证券研究所

移动数据传输量和传输速度的不断提高主要依赖于移动通讯技术的变革，及其配套的射频前端芯片的性能的不断提高。在过去的十年间，通信行业经历了从2G到3G再到4G（FDD-LTE/TD-LTE）两次重大产业升级。在4G普及的过程中，全网通等功能在高端智

能手机中得到广泛应用，体现了智能手机兼容不同通信制式的能力。

图表20：移动通讯技术的变革路线图

资料来源：卓胜微招股说明书、Global Radio Frequency Front-end Module Market Research Report 2017、国盛证券研究所

为了提高智能手机对不同通信制式兼容的能力，4G方案的射频前端芯片数量相比2G方案和3G方案有了明显的增长，单个智能手机中射频前端芯片的整体价值也不断提高。根据Yole Development的统计，2G制式智能手机中射频前端芯片的价值为0.9美元，3G制式智能手机中大幅上升到3.4美元，支持区域性4G制式的智能手机中射频前端芯片的价值已经达到6.15美元，高端LTE智能手机中为15.30美元，是2G制式智能手机中射频前端芯片的17倍。因此，在4G制式智能手机不断渗透的背景下，射频前端芯片行业的市场规模将持续快速增长。

随着5G商业化的逐步临近，现在已经形成的初步共识认为，5G标准下现有的移动通信、物联网通信标准将进行统一，因此未来在统一标准下射频前端芯片产品的应用领域会被进一步放大。同时，5G下单个智能手机的射频前端芯片价值亦将继续上升。

根据QYR Electronics Research Center的统计，从2011年至2018年全球射频前端市场规模以年复合增长率13.10%的速度增长，2018年达149.10亿美元。受到5G网络商业化建设的影响，自2020年起，全球射频前端市场将迎来快速增长。2018年至2023年全球射频前端市场规模预计将以年复合增长率16.00%持续高速增长，2023年接近313.10亿美元。

图表21：全球射频前端市场规模预测（亿美元）

全球射频前端市场（亿美元）350182019E2020E2021E2022E2023E5.0%0.0%15.0%10.0%增长率25.0%20.0%

资料来源：卓胜微招股说明书、Global Radio Frequency Front-end Module Market Research Report 2019、国盛证券研究所

以智能手机为例，由于移动通讯技术的变革，智能手机需要接收更多频段的射频信号：根据Yole Development的数据，2011年及之前智能手机支持的频段数不超过10个，而随着4G通讯技术的普及，至2016年智能手机支持的频段数已经接近40个；因此，移动智能终端中需要不断增加射频开关的数量以满足对不同频段信号接收、发射的需求。与此同时，智能手机外壳现多采用手感、外观更好的金属外壳，一定程度上会造成对射频信号的屏蔽，需要天线调谐开关提高天线对不同频段信号的接收能力。

根据QYR Electronics Research Center的统计，2011年以来全球射频开关市场经历了持续的快速增长，2018年全球市场规模达到16.54亿美元，根据QYR Electronics Research

Center的预测，2020年射频开关市场规模将达到22.90亿美元，并随着5G的商业化建设迎来增速的高峰，此后增长速度将逐渐放缓。2018年至2023年，全球市场规模的年复合增长率预计将达到16.55%。

图表22：全球射频开关销售收入（亿美元）

全球射频开关销售收入（亿美元）40353025增长率25.0%20.0%15.0%10.0%5.0%0.0%2E2020E2021E2022E2023E20151050

资料来源：卓胜微招股说明书、Global Radio Frequency Front-end Module Market Research Report 2019、国盛证券研究所

移动智能终端随着移动通讯技术的变革对信号接收质量提出更高要求，需要对天线接收的信号放大以进行后续处理。一般的放大器在放大信号的同时会引入噪声，而射频低噪声放大器能最大限度地抑制噪声，因此市场空间巨大。2018 年全球射频低噪声放大器收入为14.21 亿美元，智能手机中天线和射频通路的数量随着4G 逐渐普及逐渐增多，对射频低噪声放大器的数量需求迅速增加，而5G 的商业化建设将推动全球射频低噪声放

大器市场在2020 年迎来增速的高峰，到2023 年市场规模达到17.94 亿美元。

图表23：射频低噪声放大器收入（亿美元）

射频低噪声放大器收入（亿美元）20增长率10.0%18169.0%8.0%14127.0%6.0%1085.0%4.0%64232E2020E2021E2022E2023E3.0%2.0%1.0%0.0%

资料来源：卓胜微招股说明书、Global Radio Frequency Front-end Module Market Research Report 2019、国盛证券研究所

2.3 5G之存储

我们持续强调第四波硅含量提升周期的三大核心创新驱动是5G支持下的AI、物联网、智能驾驶，从人产生数据到接入设备自动产生数据，数据呈指数级别增长！智能驾驶智能安防对数据样本进行训练推断、物联网对感应数据进行处理等大幅催生内存性能与存储需求，数据为王！

所有数据都需要采集、存储、计算、传输，存储器比重有望持续提升。同时传感器、微处理器（MCU/AP）、通信（RF、光通讯）环节也将直接受益。我们强调，第四次波硅含量提升周期，存储器芯片是推动半导体集成电路芯片行业上行的主要抓手，密切关注大陆由特殊、利基型存储器向先进存储有效积累、快速发展进程。

存储器占半导体市场规模增量70%以上。从全球集成电路市场结构来看，全球半导体贸易统计组织预计2018年全球集成电路市场规模达4015.81亿美元，相较于本轮景气周期起点2016年增长了1249亿美元。而存储器18年市场规模达1651.10亿美元，相较2016年增长了883亿美元，占增量比重达71%，是本轮景气周期的主要推手。

根据全球半导体硅含量趋势图，从第一款半导体集成电路芯片发明以来，直接推动着信息技术发展，我们一共经历着3个完整的发展周期，我们预计目前正在进入第4个发展周期。

➢ 1）第一个周期，上个世纪60年代到90年代，全球半导体的硅含量从6%提高到23.1%，第一周期市场空间增长500亿元，由PC 电脑、大型机等需求推动；

➢ 2）第二个周期，2000年到2008年，全球半导体的硅含量从17.3%提高到22.4%，下游需求推动的力量是笔记本、无线2G/3G通讯等，带来1000亿美元市场空间，随后进入衰退期；

➢ 3）第三个周期，2010年到2014年，全球半导体硅含量从21.1%提高到26.4%，下游需求推动的力量是智能手机为代表的移动互联网产品，市场空间再增750亿；

➢ 4）根据前面硅含量周期的推演以及半导体行业的周期性，我们预计2017-2020年全球进入第四次半导体硅含量提升，下游需求的推动力量是汽车、工业、物联网、5G通讯等。

图表24：全球半导体硅含量

353硅含量（%）519952018E2019E2020E

资料来源：国盛证券研究所根据电子系统与半导体价值量进行测算

我们结合半导体硅含量提升趋势图与60年全球半导体产值对过去的三轮提升周期进行回顾。我们可以清晰看到，从第一款半导体集成电路芯片发明以来，直接推动着信息技术发展，我们一共经历着3个完整的发展周期，目前正在进入第4个发展周期。

图表25：2017-2020年第四次全球半导体硅含量提升

资料来源：中国产业信息网、国盛证券研究所

2.4 5G之天线

基站端天线：

Massive MIMO趋势下，单个基站天线数目将大幅增长。考虑到轻量化、集成化需求，未来5G天线振子工艺上，塑料振子将成为主流。同时，以目前64通道方案来看，单面需

集成192个振子，目前振子价格约为1美元左右，2019年国内5G宏站振子市场规模约为3~4亿元，考虑逐年调价的情况下，2022年有望达20亿元，CAGR达70%以上。

图表26：基站天线演变历程

资料来源：集微网、国盛证券研究所

图表27：塑料振子

图表28：5G阵列天线架构

资料来源：柏菲特、国盛证券研究所

资料来源：elecfans、国盛证券研究所

天线有源化将大幅提升天线价值。传统无源天线，天线与RRU采用分离模式，而5G时代，随着频率增加、波长减小，为减小馈线损耗，将采用射频模块与天线一体化的设计方案，即AAU。随着射频模块的集成，AAU天线整机价格相较无源天线将由大幅度的增长。

图表29：射频模块与天线一体化

资料来源：物联传媒、国盛证券研究所

终端天线：

手机天线生产工艺经历了从“弹片天线——FPC天线——LDS天线”的演变过程。2013年以前，单机天线数量较少，包括通信主天线、无线、收音机、GPS、蓝牙等，此后随着智能手机功能的延展，单机的天线数量可以达到10个以上，按用途分大致可分为通讯天线、WiFi天线及NFC天线三种天线模组。

图表30：不同天线类型对比

类型

弹片天线

FPC天线

LDS天线

实物图性能

良

空间利用

低

技术难度

低

成本

低

应用

功能机

良中中中中低端智能机

优高高高高端智能机

资料来源：电子发烧友，国盛证券研究所

图表31：天线模组对比

通讯天线

WiFi、GPS天线

NFC、WPC天线

功能天线数量制造工艺

由手机厂商提供设计方案，有代工厂将天线以注塑方式做在手机金属壳内部

制造厂商

富士康等与通信基站交换数据 2根以上

WiFi信号的交换

近场通信天线，适用于设备间的交流

手机上部1个模组

设备中部或上部，2个线圈或1个二合一模组

将多功能集合成模组

芯片、线圈、磁性材料

立讯、信维等

芯片：高通、TI、NXP

线圈：天线厂

资料来源：中国产业信息网，国盛证券研究所

三、5G时代SiP封装工艺未来前景可期

SiP封装工艺，是以一定的工序，在封装基板上，实现阻容感、芯片等器件的组装互连，并把芯片包封保护起来的加工过程。封装流程可以直接影响芯片的散热、电性、机械性能等表现，决定了整个系统的性能、尺寸、稳定性和成本，在工艺上也需要从系统互联、保护和散热等角度进行整体设计，SIP将一些芯片中段流程技术带入后段制程，将原本各自独立的封装元件改成以SiP技术整体整合，有效缩小封装体积以节省空间，同时缩短元件间的连接线路而使电阻降低，提升电性效果，最终实现微小封装体取代大片电路载板，有效地缩小了产品的体积，顺应了产品轻薄化的趋势。

图表32：多芯片SiP封装结构示意图

资料来源：IC封装基础与工程设计、国盛证券研究所

图表33：SiP封装研发指导流程

资料来源：IC封装基础与工程设计、国盛证券研究所

封测厂商实际加工中，系统级封装制造过程一般可以分为晶圆制片、模组贴合、芯片贴装互联、塑封印字、置球和检查测试等主要工序流程分段。

图表34：系统级封装主要工序

资料来源：IC封装基础与工程设计、国盛证券研究所

苹果推动了SiP模组的加速渗透并不断提升整体性能。在iPhone 6s手机中，苹果就已低调在内部模组中采用了apple watch1中S1采用的系统级封装技术，为新加入的线性马达营造空间。继SiP封装技术被引入触控芯片模组、指纹识别IC、3D Touch模组和多颗RFPA颗粒后， iPhone7在wifi模组也采用了SiP封装。同时SiP模组加速渗透也为iPhone整体性能提升带来切实帮助，由于SiP封装相较传统封装有空间利用率优势，使得iPhone7在配备升级尺寸规格的Taptic Engine后，还能将电池容量从2650mAh提升到2900mAh。

图表35：iphone 7 plus内部马达、电池空间更大

图表36：iPhone 7plus 内部SiP模组渗透增大

资料来源：iFixit、国盛证券研究所

根据TechInsights的拆解分析，Apple Watch Series 3和Apple Watch Series 4都采用了SIP的设计，Apple Watch中封装了十几款主要芯片和几十款离散式组件，持续挑战系统级封装(SiP)设计的极限。TechInsights在Apple Watch Series 3中发现了高通MDM9635M——Snapdragon X7 LTE调制解调器，高通PMD9645 电源管理芯片(PMIC)和一个WTR3925 RF收发器，Apple/Dialog PMIC、Avago AFEM-8069前端模块，以及

Skyworks SKY 78198功率放大器等重要的零组件。

图表37：Apple Watch 3 SiP正面结构

资料来源：TechInsights、国盛证券研究所

我们认为在5G时代，SIP技术可以帮助整合不同系统上的芯片，伴随着工艺向7nm、5nm甚至3nm推进而稳步攀升，先进的集成电路封装技术将在降低芯片制造商成本方面发挥关键作用。SIP可以帮助芯片制造商减少所需的硅IP验证的数量，并且可以在集成具有不同功能的异构芯片组方面提供更大的灵活性，顺应下游电子设备微小化的趋势，未来发展前景可期。

四、5G供应链梳理

目前根据运营商计划资本支出估算，在2019年中国预计将会建设超10万台宏基站的准备，我们预计5G宏基站的总建设量将会远远超过4G时代的基站建设力度！

以下为我们整理的5G相关核心供应链情况：

图表38：5G相关核心产业链

部件产品

固件存储

FPGA

高速光芯片

交换芯片

LDMOS PA

GaN-SiC PA

供应链公司

兆易创新、东芯、旺宏、华邦

紫光国微、海思

华为、三安光电

海思

安普隆（已被建广私有化）

海思、三安光电、山东天岳

三安光电、信维通信、东山精密

海思、韦尔股份、圣邦股份

硕贝德、信维通信、立讯精密

立讯精密、中航光电、意华股份、电连技术

生益科技、华正新材

深南电路、沪电股份、景旺电子

顺络电子

5G产业链

滤波器

模拟芯片

天线

高速连接器

覆铜板

PCB

被动元器件

资料来源：电子发烧友、国盛电子整理

建议关注：

基带APADDA：华为海思；

存储：兆易创新（合肥长鑫）；

射频芯片：卓胜微、博通集成、三安集成（三安光电）；

模拟芯片：韦尔股份+豪威科技、圣邦股份；

FPGA：紫光同创（紫光国微）；

连接器及天线：立讯精密、电连技术、信维通信、硕贝德、意华股份；

光学：联创电子、水晶光电；

FPC&PCB&覆铜板：鹏鼎控股、深南电路、沪电股份、生益科技、景旺电子；

被动元器件：火炬电子、顺络电子、三环集团。

风险提示

下游需求不及预期：由于受到外部环境的影响，若手机市场的增速不及预期，手机供应链公司的经营业绩将受到不利影响。

行业竞争加剧：随着各零部件市场的不断扩大，行业竞争将会更加激烈。

汇率政策风险：以外币计价的金融资产和金融负债产生的外汇风险可能对公司的经营业绩产生的不利影响。

国际形势的影响：中美贸易摩擦的影响导致市场的负面情绪。

免责声明

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行业评级

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增持

持有

减持

增持

中性

减持

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相对同期基准指数涨幅在15%以上

相对同期基准指数涨幅在5%~15%之间

相对同期基准指数涨幅在-5%~+5%之间

相对同期基准指数跌幅在5%以上

相对同期基准指数涨幅在10%以上

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相对同期基准指数跌幅在10%以上

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2024年2月8日发(作者：秋安卉)

证券研究报告 | 行业专题研究

2019年07月25日

电子

5G推进步伐加快，换机热潮将至

风险提示：下游需求不及预期，行业竞争加剧，汇率政策风险，国际形势的影响。

行业走势

32%16%0%-16%-32%-48%2018-07增持（维持）

电子沪深3002018-112019-032019-07

作者

分析师郑震湘

执业证书编号：S2

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5G 时代 SiP 封装工艺未来前景可期说明书

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