受益于AI、服務(wù)器、數(shù)據(jù)中心、汽車電子等下游強(qiáng)勁需求，推動(dòng)半導(dǎo)體封裝朝著多功能、小型化、便攜式的方向發(fā)展，國(guó)內(nèi)先進(jìn)封裝市場(chǎng)有望加速滲透。 先進(jìn)封裝是后摩爾時(shí)代全球集成電路的重要發(fā)展趨勢(shì)，也是解決芯片封裝小型化、高密度等問(wèn)題的關(guān)鍵途徑。 根據(jù)Yole數(shù)據(jù)，2022年全球先進(jìn)封裝市場(chǎng)規(guī)模達(dá)443億美元，市場(chǎng)占比47%，預(yù)計(jì)到2028年整體市場(chǎng)份額達(dá)到785.5億美元，市場(chǎng)占比將達(dá)到55%，CAGR為10.03%。 ?

01

先進(jìn)封裝行業(yè)概覽

隨著集成電路工藝制程的越發(fā)先進(jìn)，對(duì)技術(shù)端和成本端也均提出了巨大挑戰(zhàn)，先進(jìn)封裝技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。 傳統(tǒng)封裝的主要功能包括為芯片提供機(jī)械保護(hù)、有效的散熱途徑、確保機(jī)械和電氣連接的穩(wěn)定性等。 先進(jìn)封裝采用了先進(jìn)的設(shè)計(jì)思路和集成工藝，對(duì)芯片進(jìn)行封裝級(jí)重構(gòu)，并且能有效提升系統(tǒng)高功能密度的封裝技術(shù)。 先進(jìn)封裝技術(shù)能在不單純依靠芯片制程工藝實(shí)現(xiàn)突破的情況下，通過(guò)晶圓級(jí)封裝和系統(tǒng)級(jí)封裝，提高產(chǎn)品集成度和功能多樣化，滿足終端應(yīng)用對(duì)芯片輕薄、低功耗、高性能的需求，同時(shí)大幅降低芯片成本，因此在高端邏輯芯片、存儲(chǔ)器、射頻芯片、圖像處理芯片、觸控芯片等領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用。

隨著芯片在算速與算力上的需求同步提升，當(dāng)前高速信號(hào)傳輸、優(yōu)化散熱性能、實(shí)現(xiàn)更小型化的封裝、降低成本、提高可靠性以及實(shí)現(xiàn)芯片堆疊等已成為封裝領(lǐng)域的新追求。 根據(jù)Universal ChipletInterconnect Express (UCIe) ，28nm制程的芯片設(shè)計(jì)成本約0.51億美元，但當(dāng)制程提升至5nm時(shí)，芯片設(shè)計(jì)成本則快速升至5.42億美元，成本提升近十倍。 半導(dǎo)體先進(jìn)制程和先進(jìn)封裝發(fā)展路徑：

資料來(lái)源：Yole 從制造工藝端來(lái)看，為持續(xù)提升集成度，先進(jìn)封裝從最初的倒裝封裝(FC)，逐步向晶圓級(jí)封裝(WLP)、2.5D/3D封裝等迭代。 晶圓級(jí)封裝能夠?qū)崿F(xiàn)更大的帶寬、更高的速度與可靠性以及更低的功耗，適合移動(dòng)消費(fèi)電子產(chǎn)品、高端超級(jí)計(jì)算機(jī)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的芯片封裝。 晶圓級(jí)封裝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是先封裝后切割，明顯降低封測(cè)后的芯片尺寸。晶圓批量處理，加工效率高；扇出型封裝提高引腳數(shù)量，互聯(lián)密度大幅提升；去除基板，均攤成本更低。 2.5D/3D封裝尺寸和重量明顯減小，由多芯片集成，封裝性能和帶寬顯著提升，有助于降低整體成本。 主流先進(jìn)封裝形式及特點(diǎn)：

02

先進(jìn)封裝市場(chǎng)格局

近年各大廠商陸續(xù)將先進(jìn)封裝視為關(guān)鍵技術(shù)。 全球先進(jìn)封裝的參與者眾多，其解決方案涵蓋（超）高密度扇出（有機(jī)中介層）、3D片芯堆疊、2.5D硅中介層、2.5D嵌入式硅橋、3D堆疊存儲(chǔ)器等幾大類。 龍頭代工廠及其解決方案當(dāng)屬臺(tái)積電（InFO，集成扇出）、日月光（FOCoS，芯片后裝的基板上扇出芯片）、三星（2.5DRDL（再分布層））、Amkor Technology（S-SWIFT，高密度扇出線）等。 典型工藝的布局包括： 2.5D：CoWoS（臺(tái)積電）、EMIB（英特爾）、I-Cube（三星）、XDFOI（長(zhǎng)電科技）等； 3D：SoIC（臺(tái)積電）、Foveros（英特爾）、X-Cube（三星）、3D-eSinC(華天科技）等。 各廠商在先進(jìn)封裝技術(shù)中的布局:

目前臺(tái)積電已成為先進(jìn)封裝技術(shù)創(chuàng)新的引領(lǐng)者之一，相繼推出了基板上晶圓上的芯片（CoWoS）封裝、整合扇出型（InFO）封裝、系統(tǒng)整合芯片（SoIC）等。 CoWoS是臺(tái)積電推出的一種2.5D封裝技術(shù)，其中“CoW”指芯片堆疊; “WoS”則是將芯片堆疊在基板上。 CoWoS結(jié)構(gòu)示意圖：

數(shù)據(jù)來(lái)源：Wikichips 臺(tái)積電在先進(jìn)封裝領(lǐng)域發(fā)展迅速并具有市場(chǎng)前瞻性。在移動(dòng)運(yùn)算、物聯(lián)網(wǎng)、汽車及高效能運(yùn)算等領(lǐng)域持續(xù)發(fā)展以滿足多樣化市場(chǎng)需求。臺(tái)積電現(xiàn)整合旗下SolC.lnFO及CoWos等3D IC技術(shù)平臺(tái)，并命名為“3DFabric”。 英特爾推出了EMIB、Foveros和Co-EMIB等先進(jìn)封裝技術(shù)，力圖通過(guò)2.5D、3D和埋入式3種異質(zhì)集成形式實(shí)現(xiàn)互連帶寬倍增與功耗減半的目標(biāo)。 三星電子推出了扇出型面板級(jí)封裝（Fan-Out Panel Level Package, FOPLP）技術(shù)，在大面積的扇出型封裝上進(jìn)一步降低封裝體的剖面高度、增強(qiáng)互連帶寬、壓縮單位面積成本，取得性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)。 基于封裝技術(shù)的參與者畫(huà)像（半導(dǎo)體封測(cè)頭部大廠在先進(jìn)封裝領(lǐng)域的技術(shù)節(jié)點(diǎn)）：

資料來(lái)源：Yole 我國(guó)在封裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上擁有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。相對(duì)于半導(dǎo)體制造的其他環(huán)節(jié)，封裝測(cè)試的進(jìn)入壁壘相對(duì)較低，作為全球最大的半導(dǎo)體消費(fèi)市場(chǎng)，這也為中國(guó)企業(yè)提供了更多的發(fā)展機(jī)會(huì)。 國(guó)內(nèi)封測(cè)企業(yè)按照技術(shù)儲(chǔ)備、產(chǎn)品線情況、先進(jìn)封裝收入占比等指標(biāo)，一般可分為三個(gè)梯隊(duì)： 第一梯隊(duì)企業(yè)已實(shí)現(xiàn)第三階段焊球陣列封裝（BGA）、柵格陣列封裝（LGA）、芯片級(jí)封裝（CSP）穩(wěn)定量產(chǎn)，且具備全部或部分第四階段封裝技術(shù)量產(chǎn)能力（如SiP、Bumping、FC），同時(shí)已在第五階段晶圓級(jí)封裝領(lǐng)域進(jìn)行了技術(shù)儲(chǔ)備或產(chǎn)業(yè)布局（如TSV、Fan-Out/In）。 國(guó)內(nèi)獨(dú)立封測(cè)第一梯隊(duì)代表企業(yè)有長(zhǎng)電科技、通富微電、華天科技等，三家廠商在2022年全球前十大OSAT（封裝測(cè)試企業(yè)）排名中，分別占據(jù)了第三、第四、第六的位置。 此外國(guó)內(nèi)一些新興的封測(cè)廠近年來(lái)也在不斷地在先進(jìn)封裝領(lǐng)域投資擴(kuò)產(chǎn)。

資料來(lái)源：勢(shì)銀芯鏈

03

先進(jìn)封裝關(guān)鍵設(shè)備

在先進(jìn)封裝技術(shù)中，COW倒裝固晶、CMP、電鍍、臨時(shí)鍵合與解鍵合、量檢測(cè)以及光刻是核心的制造環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)在生產(chǎn)線上所需的設(shè)備價(jià)值量占比分別為12.5%、7.5%、7.5%、7.5%、6.7%和6.3%，總計(jì)達(dá)到47.9%。 這些關(guān)鍵核心環(huán)節(jié)對(duì)于實(shí)現(xiàn)先進(jìn)封裝技術(shù)的高性能、高可靠性和小型化至關(guān)重要，當(dāng)前仍然面臨較緊迫的國(guó)產(chǎn)化替代任務(wù)。 先進(jìn)封裝各環(huán)節(jié)價(jià)值量拆分：

數(shù)據(jù)來(lái)源：各公司公告、開(kāi)源證券、行行查 區(qū)分傳統(tǒng)封裝及先進(jìn)封裝的關(guān)鍵在于加工工序是否涉及光刻環(huán)節(jié)。 先進(jìn)封裝光刻機(jī)主要技術(shù)路徑有投影式光刻及直寫(xiě)光刻，通常使用步進(jìn)式光刻機(jī)。 全球晶圓級(jí)封裝光刻設(shè)備主要市場(chǎng)被美國(guó)Applied Materials、Rudolph及日本SCREEN、ORC等國(guó)際半導(dǎo)體廠家所占據(jù)，國(guó)內(nèi)廠商中的上海微電子等企業(yè)實(shí)現(xiàn)了晶圓級(jí)封裝掩模光刻設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化并占據(jù)了一定的市場(chǎng)份額。 上海微電子裝備集團(tuán)的新一代SSB500系列步進(jìn)投影光刻機(jī)，包括Flip Chip、Fan-In、Fan-Out WLP/PLP和2.5D/3D等先進(jìn)封裝形式，可滿足Bumping、RDL和TSV等制程的晶圓級(jí)/方板級(jí)光刻工藝需求。 先進(jìn)封裝對(duì)光刻、刻蝕等晶圓級(jí)設(shè)備精度等性能的要求低于前道工藝，國(guó)產(chǎn)前道設(shè)備廠商向先進(jìn)封裝領(lǐng)域布局屬于技術(shù)降維，如華海清科（CMP設(shè)備）、盛美上海（電鍍）、芯源微（涂膠顯影、臨時(shí)鍵合與解鍵合）、中微公司（TSV深硅刻蝕）、拓荊科技（混合鍵合設(shè)備）等未來(lái)在國(guó)內(nèi)先進(jìn)封裝產(chǎn)線有望占據(jù)較高份額。 前道制程技術(shù)節(jié)點(diǎn)向2納米前進(jìn)，但封裝段互聯(lián)間距仍處于微米級(jí):

資料來(lái)源：Yole 在當(dāng)前新一輪人工智能爆發(fā)背景下，算力持續(xù)緊缺已經(jīng)成為重要因素。隨著人工智能技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展，對(duì)算力的需求呈現(xiàn)出爆炸性增長(zhǎng)的趨勢(shì)。傳統(tǒng)的芯片制造和封裝技術(shù)已經(jīng)難以滿足這種需求，這為先進(jìn)封裝技術(shù)的發(fā)展提供了廣闊的空間，產(chǎn)業(yè)鏈各細(xì)分環(huán)節(jié)都有望迎來(lái)國(guó)產(chǎn)替代廣闊機(jī)遇。? ?

審核編輯：黃飛