先進封裝產業格局全景解析

受益于AI、服務器、數據中心、汽車電子等下游強勁需求，推動半導體封裝朝著多功能、小型化、便攜式的方向發展，國內先進封裝市場有望加速滲透。 先進封裝是后摩爾時代全球集成電路的重要發展趨勢，也是解決芯片封裝小型化、高密度等問題的關鍵途徑。 根據Yole數據，2022年全球先進封裝市場規模達443億美元，市場占比47%，預計到2028年整體市場份額達到785.5億美元，市場占比將達到55%，CAGR為10.03%。 ?

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先進封裝行業概覽

隨著集成電路工藝制程的越發先進，對技術端和成本端也均提出了巨大挑戰，先進封裝技術應運而生。 傳統封裝的主要功能包括為芯片提供機械保護、有效的散熱途徑、確保機械和電氣連接的穩定性等。 先進封裝采用了先進的設計思路和集成工藝，對芯片進行封裝級重構，并且能有效提升系統高功能密度的封裝技術。 先進封裝技術能在不單純依靠芯片制程工藝實現突破的情況下，通過晶圓級封裝和系統級封裝，提高產品集成度和功能多樣化，滿足終端應用對芯片輕薄、低功耗、高性能的需求，同時大幅降低芯片成本，因此在高端邏輯芯片、存儲器、射頻芯片、圖像處理芯片、觸控芯片等領域均得到了廣泛應用。

隨著芯片在算速與算力上的需求同步提升，當前高速信號傳輸、優化散熱性能、實現更小型化的封裝、降低成本、提高可靠性以及實現芯片堆疊等已成為封裝領域的新追求。 根據Universal ChipletInterconnect Express (UCIe) ，28nm制程的芯片設計成本約0.51億美元，但當制程提升至5nm時，芯片設計成本則快速升至5.42億美元，成本提升近十倍。 半導體先進制程和先進封裝發展路徑：

資料來源：Yole 從制造工藝端來看，為持續提升集成度，先進封裝從最初的倒裝封裝(FC)，逐步向晶圓級封裝(WLP)、2.5D/3D封裝等迭代。 晶圓級封裝能夠實現更大的帶寬、更高的速度與可靠性以及更低的功耗，適合移動消費電子產品、高端超級計算機、人工智能和物聯網設備的芯片封裝。 晶圓級封裝的技術優勢是先封裝后切割，明顯降低封測后的芯片尺寸。晶圓批量處理，加工效率高；扇出型封裝提高引腳數量，互聯密度大幅提升；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。 主流先進封裝形式及特點：

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先進封裝市場格局

近年各大廠商陸續將先進封裝視為關鍵技術。 全球先進封裝的參與者眾多，其解決方案涵蓋（超）高密度扇出（有機中介層）、3D片芯堆疊、2.5D硅中介層、2.5D嵌入式硅橋、3D堆疊存儲器等幾大類。 龍頭代工廠及其解決方案當屬臺積電（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（臺積電）、EMIB（英特爾）、I-Cube（三星）、XDFOI（長電科技）等； 3D：SoIC（臺積電）、Foveros（英特爾）、X-Cube（三星）、3D-eSinC(華天科技）等。 各廠商在先進封裝技術中的布局:

目前臺積電已成為先進封裝技術創新的引領者之一，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、系統整合芯片（SoIC）等。 CoWoS是臺積電推出的一種2.5D封裝技術，其中“CoW”指芯片堆疊; “WoS”則是將芯片堆疊在基板上。 CoWoS結構示意圖：

數據來源：Wikichips 臺積電在先進封裝領域發展迅速并具有市場前瞻性。在移動運算、物聯網、汽車及高效能運算等領域持續發展以滿足多樣化市場需求。臺積電現整合旗下SolC.lnFO及CoWos等3D IC技術平臺，并命名為“3DFabric”。 英特爾推出了EMIB、Foveros和Co-EMIB等先進封裝技術，力圖通過2.5D、3D和埋入式3種異質集成形式實現互連帶寬倍增與功耗減半的目標。 三星電子推出了扇出型面板級封裝（Fan-Out Panel Level Package, FOPLP）技術，在大面積的扇出型封裝上進一步降低封裝體的剖面高度、增強互連帶寬、壓縮單位面積成本，取得性價比的優勢。 基于封裝技術的參與者畫像（半導體封測頭部大廠在先進封裝領域的技術節點）：

資料來源：Yole 我國在封裝產業的發展上擁有得天獨厚的優勢。相對于半導體制造的其他環節，封裝測試的進入壁壘相對較低，作為全球最大的半導體消費市場，這也為中國企業提供了更多的發展機會。 國內封測企業按照技術儲備、產品線情況、先進封裝收入占比等指標，一般可分為三個梯隊： 第一梯隊企業已實現第三階段焊球陣列封裝（BGA）、柵格陣列封裝（LGA）、芯片級封裝（CSP）穩定量產，且具備全部或部分第四階段封裝技術量產能力（如SiP、Bumping、FC），同時已在第五階段晶圓級封裝領域進行了技術儲備或產業布局（如TSV、Fan-Out/In）。 國內獨立封測第一梯隊代表企業有長電科技、通富微電、華天科技等，三家廠商在2022年全球前十大OSAT（封裝測試企業）排名中，分別占據了第三、第四、第六的位置。 此外國內一些新興的封測廠近年來也在不斷地在先進封裝領域投資擴產。

資料來源：勢銀芯鏈

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先進封裝關鍵設備

在先進封裝技術中，COW倒裝固晶、CMP、電鍍、臨時鍵合與解鍵合、量檢測以及光刻是核心的制造環節，這些環節在生產線上所需的設備價值量占比分別為12.5%、7.5%、7.5%、7.5%、6.7%和6.3%，總計達到47.9%。 這些關鍵核心環節對于實現先進封裝技術的高性能、高可靠性和小型化至關重要，當前仍然面臨較緊迫的國產化替代任務。 先進封裝各環節價值量拆分：

數據來源：各公司公告、開源證券、行行查 區分傳統封裝及先進封裝的關鍵在于加工工序是否涉及光刻環節。 先進封裝光刻機主要技術路徑有投影式光刻及直寫光刻，通常使用步進式光刻機。 全球晶圓級封裝光刻設備主要市場被美國Applied Materials、Rudolph及日本SCREEN、ORC等國際半導體廠家所占據，國內廠商中的上海微電子等企業實現了晶圓級封裝掩模光刻設備的產業化并占據了一定的市場份額。 上海微電子裝備集團的新一代SSB500系列步進投影光刻機，包括Flip Chip、Fan-In、Fan-Out WLP/PLP和2.5D/3D等先進封裝形式，可滿足Bumping、RDL和TSV等制程的晶圓級/方板級光刻工藝需求。 先進封裝對光刻、刻蝕等晶圓級設備精度等性能的要求低于前道工藝，國產前道設備廠商向先進封裝領域布局屬于技術降維，如華海清科（CMP設備）、盛美上海（電鍍）、芯源微（涂膠顯影、臨時鍵合與解鍵合）、中微公司（TSV深硅刻蝕）、拓荊科技（混合鍵合設備）等未來在國內先進封裝產線有望占據較高份額。 前道制程技術節點向2納米前進，但封裝段互聯間距仍處于微米級:

資料來源：Yole 在當前新一輪人工智能爆發背景下，算力持續緊缺已經成為重要因素。隨著人工智能技術的不斷進步和應用場景的不斷拓展，對算力的需求呈現出爆炸性增長的趨勢。傳統的芯片制造和封裝技術已經難以滿足這種需求，這為先進封裝技術的發展提供了廣闊的空間，產業鏈各細分環節都有望迎來國產替代廣闊機遇。? ?

審核編輯：黃飛