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1、1證券研究報告作者：行業評級：上次評級：行業報告|請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明專用設備專用設備強于大市強于大市首次2024年02月20日（評級）分析師 朱曄SAC執業證書編號：S1110522080001分析師 張鈺瑩 SAC執業證書編號：S1110523080002半導體先進封裝專題：枕戈待旦，蓄勢待發！半導體先進封裝專題：枕戈待旦，蓄勢待發！行業專題研究摘要2請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明封測是半導體產業鏈重要一環封測是半導體產業鏈重要一環：封裝技術分為傳統封裝和先進封裝，兩種技術之間不存在明確的替代關系。傳統封裝：具有性價比高、產品通用性強、使用成本低、應用領域廣等優點

2、；先進封裝：主要是采用鍵合互連并利用封裝基板來實現的封裝技術，應用先進的設計思路和先進的集成工藝，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，主要包括倒裝芯片封裝、晶圓級封裝、2.5D封裝、3D封裝等。根據Yole預測，全球先進封裝市場規模2026年或達482億美元，2021-2026年的CAGR約8%，將為全球封測市場貢獻主要增量。先進封裝四要素：先進封裝四要素：RDL、TSV、Bump、Wafer 具備其中任意一個要素都可以稱為先進封裝；其中在先進封裝的四要素中，RDL起著XY平面電氣延伸的作用，TSV起著Z軸電氣延伸的作用，Bump起著界面互聯和應力緩沖的作用，Wafer則

3、作為集成電路的載體以及RDL和TSV的介質和載體。晶圓級封裝：晶圓級封裝：Fan-in&Fan-out&技術延展技術延展 晶圓級封裝是指晶圓切割前工藝，所有工藝都是在晶圓上進行加工，晶圓級封裝五項基本工藝包括光刻（Photolithography）、濺射（Sputtering）、電鍍（Electroplating）、光刻膠去膠（PR Stripping）和金屬刻蝕（Metal Etching）。2.5D/3D封裝：封裝：2.5D封裝：集成密度超過2D但達不到3D，先進封裝領域特指采用了中介層（interposer）集成方式，中介層目前多采用硅材料（成熟工藝和高密度互連特性）；高密度互聯時，TS

4、V幾乎是不可缺少的，中介層TSV被稱為2.5TSV。3D封裝：指芯片通過TSV直接進行高密度互連，芯片上直接生產的TSV被稱為3DTSV。芯片相互靠得很近，延遲會更少，此外互連長度的縮短，能減少相關寄生效應，使器件以更高頻率運行，從而轉化為性能改進，并更大程度的降低成本。相關標的：相關標的：芯源微（涂膠顯影濕法設備鍵合機），中微公司（刻蝕設備），拓荊科技（鍵合設備），芯碁微裝（直寫光刻），華海清科（CMP），新益昌（固晶機）等。風險提示風險提示：行業技術進步風險、償債風險、原材料供應及價格變動風險等。PWYZ2UBZOZFZTVaQ9RbRnPmMtRnRjMmMmOeRsQnMaQrQnNv

5、PqMwONZqNrM封裝行業：封裝行業：中國半導體強勢環節，先進封裝正逢其時中國半導體強勢環節，先進封裝正逢其時13請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明 封測是半導體產業鏈重要一環：封測是半導體產業鏈重要一環：集成電路產業鏈可以分為IC設計、晶圓制造（也稱前道工藝）、封裝測試封裝測試（也稱后道工藝也稱后道工藝）三個核心環節，以及EDA/IP、半導體設備、半導體材料等三個支撐環節。集成電路封裝測試是集成電路產業鏈中不可或缺的環節，一直伴隨著集成電路芯片技術的不斷發展而變化。封裝主要是指安裝集成電路芯片外殼的過程：封裝主要是指安裝集成電路芯片外殼的過程：包括將制備合格的芯片、元件等裝配到載體上

6、，采用適當的連接技術形成電氣連接，安裝外殼，構成有效組件的整個過程。安裝集成電路芯片（元件）的外殼時，可以采用塑料、金屬、陶瓷、玻璃等材料，通過特定的工藝將芯片（元件）包封起來，使得集成電路在工作環境和條件下能穩定、可靠地工作。半導體封裝主要有機械保護半導體封裝主要有機械保護、電氣連接電氣連接、機械連接和散熱四個作用：機械連接和散熱四個作用：半導體封裝的主要作用是通過將芯片和器件密封在環氧樹脂模塑料（EMC）等封裝材料中，保護它們免受物理性和化學性損壞。隨著芯片技術的發展隨著芯片技術的發展，封裝又有了新的作用封裝又有了新的作用，如功如功能集成和系統測試等能集成和系統測試等。資料來源：SK海力士

7、官網，廣州市半導體協會2022年中國集成電路封測產業白皮書，天風證券研究所41 1.1.1.封測（封裝測試）：半導體產業鏈不可或缺的環節封測（封裝測試）：半導體產業鏈不可或缺的環節圖：晶圓和印刷電路板特征尺寸的變化情況圖：晶圓和印刷電路板特征尺寸的變化情況圖：半導體制作流程與半導體行業劃分圖：半導體制作流程與半導體行業劃分 封裝技術分為傳統封裝和先進封裝：業界以是否采用焊線來區分封裝技術分為傳統封裝和先進封裝：業界以是否采用焊線來區分，兩種技術之間不存在明確的替代關系；傳統封裝具有性價兩種技術之間不存在明確的替代關系；傳統封裝具有性價比高比高、產品通用性強產品通用性強、使用成本低使用成本低、應

8、用領域廣的優點應用領域廣的優點。傳統封裝：傳統封裝：主要是指先將晶圓切割成單個芯片再進行封裝的工藝，利用引線框架作為載體，采用引線鍵合互連的形式進行封裝，主要包括DIP、SOP、SOT、TO、QFP等封裝形式。先進封裝：先進封裝：主要是采用鍵合互連并利用封裝基板來實現的封裝技術，應用先進的設計思路和先進的集成工藝，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，主要包括倒裝芯片主要包括倒裝芯片（FlipChip，FC）封裝封裝、晶圓級封裝晶圓級封裝（Wafer LevelPackage，WLP）、2.5D封裝封裝、3D封裝等封裝等。資料來源：恩納基官網，shunlongwei官網，Y

9、ole，廣州市半導體協會2022年中國集成電路封測產業白皮書，天風證券研究所51 1.2.2.先進封裝先進封裝 vs.vs.傳統封裝傳統封裝2019-2029先進封裝路線先進封裝路線1970-2050半導體封裝路線半導體封裝路線 先進封裝增加芯片功能拓展性：先進封裝增加芯片功能拓展性：功能密度的提升：功能密度的提升：先進封裝在功能相同的情況下，可以減少空間占用；縮短互連長度：縮短互連長度：先進封裝將互聯長度從傳統封裝（引線和引腳）毫米級縮短至微米級，使得性能和功耗都得以提升；實現系統重構：實現系統重構：電子系統的構建亦可以在芯片級基板級進行，在封裝內部即可實現所謂系統級封裝。先進封裝發展趨勢：

10、先進封裝發展趨勢：功能多樣化：功能多樣化：封裝對象從最初的單裸片向多裸片發展，一個封裝下可能有多種不同功能的裸片；連接多樣化：連接多樣化：封裝下的內部互連技術不斷多樣化，從凸塊（Bumping）到嵌入式互連，連接的密度不斷提升；堆疊多樣化：堆疊多樣化：器件排列已經從平面逐漸走向立體，通過組合不同的互連方式構建豐富的堆疊拓撲。先進封裝技術的發展延伸和拓展了封裝的概念，從晶圓到系統均可用“封裝”描述集成化的處理工藝。資料來源：Yole，天風證券研究所61 1.3.1.3.1.先進封裝：增加芯片功能拓展性先進封裝：增加芯片功能拓展性+功能功能/連接連接/堆疊多樣化堆疊多樣化先進封裝主流先進封裝主流企

11、業企業先進封裝發展路線圖先進封裝發展路線圖 全球封測產業市場規模：全球封測產業市場規模：根據集微咨詢預測，2022年全球封裝測試市場規模為815億美元左右，汽車電子、人工智能、數據中心等應用領域的快速發展將推動全球封測市場持續高走，預計到預計到2026年將達到年將達到961億美元億美元。傳統封裝市場規模：傳統封裝市場規模：汽車、消費電子、工業應用中大量的模擬芯片、功率器件、分立器件、MCU等核心芯片對于小型化和高度集成化的要求較低，對于可靠性和穩定性的要求較高；因此這些關鍵終端領域將在未來較長時間內仍將延續這一趨勢。根根據據Yole統計統計，2022年年，全球傳統封裝市場規模約為全球傳統封裝市

12、場規模約為430億美元億美元，傳統封裝市場規模仍大于先進封裝市場規模傳統封裝市場規模仍大于先進封裝市場規模，并且在并且在2021-2026年的年的CAGR=2.3%，保持穩定增長保持穩定增長。資料來源：Yole，集微咨詢，廣州市半導體協會2022年中國集成電路封測產業白皮書，天風證券研究所71 1.3.3.2.2.先進封裝：產業規模持續擴大，全球先進封裝先進封裝：產業規模持續擴大，全球先進封裝20262026年或達年或達482482億美元億美元2019-2026年全球集成電路先進封裝市場規模年全球集成電路先進封裝市場規模2017-2026年全球集成電路封裝測試業規模及增長率年全球集成電路封裝測

13、試業規模及增長率5335606756777778158228999439610%5%10%15%20%25%0200400600800100012002017 2018 2019 2020 2021 2022 2023E2024E2025E2026E全球封測產業規模（億美元）YoY（%）2903043503784084414754820%2%4%6%8%10%12%14%16%01002003004005006002019202020212022E 2023E 2024E 2025E 2026E全球先進封裝市場規模（億美元）YoY 先進封裝市場規模：先進封裝市場規模：高端消費電子、人工智能、數

14、據中心等快速發展的應用領域則是大量依賴先進封裝，故先進封裝的成長性要顯著好于傳統封裝，其占封測市場的比重預計將持續提高；根據根據Yole預測預測，全球先進封裝市場規模全球先進封裝市場規模2026年或達年或達482億美億美元元，2021-2026年的年的CAGR約約8%，將為全球封測市場貢獻主要增量將為全球封測市場貢獻主要增量。先進封裝應用領域：先進封裝應用領域：根據目前國際OSAT產線布局及業務情況，預計2020-2026年2.5/3D堆疊、壓基板ED封裝和扇出型封裝的平均年復合增長率較大，分別為24%、25%和15%。未來部分封裝技術在特定領域將會有進一步的滲透和發展，比如FO封裝在手機、汽

15、車、網絡等領域會有較大增量空間；2.5D/3D封裝在AI、HPC、數據中心、CIS、MEMS傳感器等領域有較大增量空間。資料來源：Yole，集微咨詢，廣州市半導體協會2022年中國集成電路封測產業白皮書，天風證券研究所81 1.3.3.2.2.先進封裝：產業規模持續擴大，全球先進封裝先進封裝：產業規模持續擴大，全球先進封裝20262026年或達年或達482482億美元億美元終端應用對先進封裝的需求終端應用對先進封裝的需求 先進封裝占比逐步提升：先進封裝占比逐步提升：未來先進封裝技術在整個封裝市場的占比正在逐步提升，3D封裝、扇型封裝（FOWLP/PLP）、微間距焊線技術，以及系統級封裝（SiP

16、）等技術的發展成為延續摩爾定律的重要途徑。2022年，全球先進封裝市場份額約為47.2%。由于先進封裝市場增速超過行業平均，整個半導體市場中的先進封裝占比不斷增加，預計到2026年將超過50%的市場份額。資料來源：Yole，集微咨詢，廣州市半導體協會2022年中國集成電路封測產業白皮書，天風證券研究所92019-2026年全球集成電路先進封裝市場規模（億美元）年全球集成電路先進封裝市場規模（億美元）2014-2026年全球封裝市場結構年全球封裝市場結構1 1.3.3.2.2.先進封裝：產業規模持續擴大，全球先進封裝先進封裝：產業規模持續擴大，全球先進封裝20262026年或達年或達482482

17、億美元億美元0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%傳統封裝先進封裝010020030040050060020192020202120222023E2024E2025E2026EFan-outWLCSPFlip-chip3D StackedED 中國封測產業市場規模：中國封測產業市場規模：2022年中國封測產業規模小幅增長，達到2995億元；需求端5G、HPC、汽車電子等新興應用蓬勃發展，為封測行業持續成長注入動力，根據中國半導體協會與集微咨詢的預測，2026年中國封測市場規模將達到3248.4億元。中國封測產業市場結構：中國封測產業市場結構：隨著5G、高端消費電子、

18、人工智能等新應用發展以及現有產品向SiP、WLP等先進封裝技術轉換，先進封裝市場需求維持了較高速度的增長。國內封測企業主要投資都集中在先進封裝領域國內封測企業主要投資都集中在先進封裝領域，帶動產值快速提升帶動產值快速提升，根據集微咨詢根據集微咨詢的預測的預測，2023年年，中國先進封裝產值將達到中國先進封裝產值將達到1330億元億元，約占總封裝市場的約占總封裝市場的39%。資料來源：廣州市半導體協會2022年中國集成電路封測產業白皮書，集微咨詢，中國半導體協會，天風證券研究所101 1.4.4.全球半導體產業鏈向國內轉移，封測產業成為中國半導體強勢環節全球半導體產業鏈向國內轉移，封測產業成為中

19、國半導體強勢環節中國封裝市場結構中國封裝市場結構2015-2026年中國封測行業產業規模年中國封測行業產業規模1384 1564 1890 2194 2350 2510 2763 2995 2807 2891 3036 324810.20%13%21%16%7%7%10%8%-6%3%5%7%-10%-5%0%5%10%15%20%25%0500100015002000250030003500中國封測市場規模（億元）YoY25%28%32%33%35%35%36%37%38%39%75%72%68%67%65%65%64%63%62%61%0%10%20%30%40%50%60%70%80%9

20、0%100%2014201520162017201820192020202120222023先進封裝傳統封裝 封測是我國集成電路領域目前最具國際競爭力的環節封測是我國集成電路領域目前最具國際競爭力的環節，國內集成電路封測企業處于百花齊放競爭格局：國內集成電路封測企業處于百花齊放競爭格局：近年來，以長電科技長電科技為代表的幾家國內封測龍頭企業通過并購重組國際先進封裝測試企業，消化吸收并自主研發先進封裝技術，在先進封裝領域不斷發力，現已具備較強的市場競爭力，有能力參與國際市場競爭。2022年中國大陸有4家企業進入全球封測廠商前十名，分別為長電科技、通富微電、華天科技和智路聯合體，全年營收分列全球第

21、3、第4、第6和第7位。資料來源：企業年報，集微咨詢，廣州市半導體協會2022年中國集成電路封測產業白皮書，天風證券研究所112022年中國大陸本土綜合性封測企業營收年中國大陸本土綜合性封測企業營收Top10NONO公司簡稱公司簡稱先進封裝占比先進封裝占比主要封裝技術主要封裝技術1長電科技65%Wirebonding、QFN到WLP、FCBGA、2.5/3D2通富微電75%Bumping、WLCSP、FC、BGA、SiP、QFN、QFP、SO、MEMS3天水華天70%DIP、SOP、SiP、CSP、WLP/WLCSP、2.5D/3D(TSV)4智路聯合體50%Bumping、WLCSP、FC、

22、BGA、SiP、QFN、QFP、SO、MEMS5甬矽電子100%FCCSP、FCBGA、FC、SIP、BGA、QFN、MEMS6華潤微10%FC、PLP、IPM、MEMS7利普芯5%DIP、SOP、SOT、TSSOP、QSOP、TSOT、TO、DFN、QFN、HSOL、LQFP8藍箭電子5%SOT、TO、SOP9華宇電子15%SOP、DFN/QFN、LQFP、SOT、TO、LGA10氣派科技25%MEMS、FC、CPC、SOP、SOT、LOFP、OFN/DFN、CDFN/COFN、DIP1 1.4.4.全球半導體產業鏈向國內轉移，封測產業成為中國半導體強勢環節全球半導體產業鏈向國內轉移，封測產

23、業成為中國半導體強勢環節先進封裝先進封裝四要素：四要素：RDL、TSV、Bump、Wafer212請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明 先進封裝主要由四要素組成：先進封裝主要由四要素組成：RDL（再布線）、TSV（硅通孔）、Bump（凸塊）、Wafer（晶圓），具備其中任意一個要素都可以稱為先進封裝；其中在先進封裝的四要素中，RDL起著XY平面電氣延伸的作用，TSV起著Z軸電氣延伸的作用，Bump起著界面互聯和應力緩沖的作用，Wafer則作為集成電路的載體以及RDL和TSV的介質和載體。先進封裝是相對概念先進封裝是相對概念，具有以下特點：具有以下特點：1）封裝集成度高，封裝體積??；2）內部互

24、聯短，系統性能得到提升；3）單位體積內集成更多功能單元，有效提升系統功能密度。資料來源：CEIA電子智造公眾號，微納研究院公眾號，半導體行業觀察官網，天風證券研究所132 2.1.1.先進封裝四要素：先進封裝四要素：RDLRDL、TSVTSV、BumpBump、WaferWafer先進封裝工藝先進性排序先進封裝工藝先進性排序先進封裝四要素示意圖先進封裝四要素示意圖 Bump是一種金屬凸點：是一種金屬凸點：從倒裝焊FlipChip出現就開始普遍應用了，Bump的形狀也有多種，最常見的為球狀和柱狀，也有塊狀等其他形狀。Bump起著界面之間的電氣互聯和應力緩沖的作用起著界面之間的電氣互聯和應力緩沖的

25、作用，從Bondwire工藝發展到FlipChip工藝的過程中，Bump起到了至關重要的作用。隨著工藝技術發展隨著工藝技術發展，Bump尺寸越來越?。撼叽缭絹碓叫。築ump的發展趨勢是尺寸不斷縮小，從球柵陣列焊球（BGA ball），其直徑范圍通常在0.25-0.76mm，到倒裝凸點（FC Bump），也被稱為可控塌陷芯片焊點（C4 solder joint），其直徑范圍通常在100-150m，再到微凸點（micro bump），其直徑可小至2m。資料來源：CEIA電子智造公眾號，微納研究院公眾號，祺芯半導體公眾號，天風證券研究所142 2.2.1.Bump.2.1.Bump（凸塊）（凸塊）倒

26、裝倒裝FlipChip示意圖示意圖混合鍵合技術混合鍵合技術 凸塊制造技術是諸多先進封裝技術實現和發展演化的基礎：凸塊制造技術是諸多先進封裝技術實現和發展演化的基礎：經過多年的發展，凸塊制作的材質主要有金、銅、銅鎳金、錫等，不同金屬材質適用于不同芯片的封裝，且不同凸塊的特點、涉及的核心技術、上下游應用等方面差異較大，具體情況如下。資料來源：艾邦半導體官網，天風證券研究所152 2.2 2.1.Bump.1.Bump（凸塊）（凸塊）凸塊種類凸塊種類主要特點主要特點應用領域應用領域金凸塊由于金具有良好的導電性、機械加工性（較為柔軟）及抗腐蝕性，因此金凸塊具有密度大、低感應、散熱能力佳、材質穩定性高等

27、特點但金凸塊原材料成本相對較高主要應用于顯示驅動芯片、傳感器、電子標簽等產品封裝銅鎳金凸塊鋼鎳金凸塊可適用于不同的封裝形式，可提高鍵合的導電性能、散熱性能、減少阻抗，大大提高了引線鍵合的靈活性；雖原材料成本較金凸塊低，但工藝復雜，制造成本相對較高目前主要應用于電源管理等大電流、需低阻抗的芯片封裝銅柱凸塊銅柱凸塊具有良好的電性能和熱性能，具備窄節距的優點。同時可通過增加介電層或RDL提升芯片可靠性應用領域較廣，主要應用于通用處理器、圖像處理器、存儲器芯片、ASIC、FPGA、電源管理芯片、射頻前端芯片、基帶芯片、功率放大器、汽車電子等產品或領域錫凸塊凸塊結構主要由銅焊盤和錫帽構成，一般是銅柱凸塊

28、尺寸的35倍球體較大，可焊性更強應用領域較廣，主要應用于圖像傳感器、電源管理芯片、高速器件、光電器件等領域銅柱凸塊結構銅柱凸塊結構錫凸塊結構錫凸塊結構銅鎳金凸塊結構銅鎳金凸塊結構資料來源：艾邦半導體官網，天風證券研究所162 2.2.1.Bump.2.1.Bump（凸塊）（凸塊）金凸塊工藝流程金凸塊工藝流程銅柱凸塊工藝流程銅柱凸塊工藝流程銅鎳金凸塊工藝流程銅鎳金凸塊工藝流程植球焊錫凸塊工藝流程植球焊錫凸塊工藝流程電鍍焊錫凸塊工藝流程電鍍焊錫凸塊工藝流程 倒片封裝：倒片封裝：倒片封裝技術因其將芯片上的凸點翻轉并安裝于基板等封裝體上而得名，是一種實現芯片與板（如基板）電氣連接的互連技術，鍵合至基板

29、或形成焊接凸點過程中不存在任何工藝方面限制；倒片封裝憑借其優越的電氣性能（不存在電氣連接I/O引腳數量和位置限制，電信號傳輸路徑短于引線鍵合），已經很大程度上取代了引線鍵合。倒片封裝體中凸點（Bump）是基于晶圓級工藝而完成的，而后續工序則與傳統封裝工藝相同。資料來源：SK海力士官網，天風證券研究所172.2.2.Bump 2.2.2.Bump Flip Chip(Flip Chip(倒片封裝倒片封裝)倒裝芯片綁定倒裝芯片綁定引線鍵合引線鍵合倒片封裝工藝倒片封裝工藝倒片封裝凸點制作工序倒片封裝凸點制作工序 RDL（再布線）：（再布線）：旨在通過添加額外的金屬層，對晶圓上已經形成的鍵合焊盤進行重

30、新排列；利用重新分配層封裝工藝，在晶圓原本焊盤上形成新焊盤，以承載額外的金屬引線。XY平面電氣延伸和互聯，在芯片設計和制造時，IOPad一般分布在芯片的邊沿或者四周，不適用于FlipChip；因此RDL在晶圓表面沉積金屬層和相應介質層，并形成金屬布線，對IO端口進行重新布局，將其布局到新的，占位更為寬松的區域，并形成陣列排布。RDL工藝工序：工藝工序：在重新分配層工藝中，首先通過濺射工藝創建一層金屬薄膜，之后在金屬薄膜上涂覆厚層光刻膠。隨后利用光刻工藝繪制電路圖案，在電路圖案的曝光區域電鍍金層，以形成金屬引線。由于重新分配工藝本身就是重建焊盤的工藝，因此確保引線鍵合強度是十分重要的。這也正是被

31、廣泛用于引線鍵合的材料金，被用于電鍍的原因。資料來源：SK海力士官網，CEIA電子智造公眾號，天風證券研究所182 2.2.3.RDL.2.3.RDL（再布線）（再布線）采用采用RDL技術的芯片技術的芯片芯片剖面圖芯片剖面圖RDL工藝工序工藝工序 在在WLP中：中：在FIWLP/FOWLP中，RDL是最為關鍵的技術，通過RDL將IOPad進行扇入Fan-In或扇出Fan-Out，形成不同類型的晶圓級封裝。在在2.5D中：中：除了硅基板上的TSV，RDL同樣不可或缺，通過RDL將網絡互聯并分布到不同的位置，從而將硅基板上方芯片的Bump和基板下方的Bump連接。在在3D中：中：對于上下堆疊是同一

32、種芯片，通常TSV就可以直接完成電氣互聯功能了，而堆疊上下如果是不同類型芯片，則需要通過RDL重新布線層將上下層芯片的IO進行對準，從而完成電氣互聯。資料來源：CEIA電子智造公眾號，天風證券研究所192 2.2.2.3.RDL3.RDL（再布線）（再布線）Wafer晶圓在半導體行業具有廣泛用途：晶圓在半導體行業具有廣泛用途：1）作為芯片制造的基底；2）可以在Wafer上制作硅基板實現2.5D集成，3）可以用于WLP晶圓級封裝，作為WLP承載晶圓。Wafer晶圓尺寸越來越大：晶圓尺寸越來越大：從早先6英寸到8英寸到現在普遍應用的12英寸，以及未來將要廣泛應用的18英寸；大規模集成電路趨勢是越來

33、越大，工藝允許情況下，晶圓尺寸越大，效率越高，成本越低。資料來源：CEIA電子智造公眾號，天風證券研究所202 2.2.4.2.4.WaferWafer（晶圓）（晶圓）晶圓尺寸變化晶圓尺寸變化Wafer晶圓示意圖晶圓示意圖 晶圓承載系統工藝：晶圓承載系統工藝：是指針對晶圓背面減薄進行進一步加工的系統，該工藝一般在背面研磨前使用。晶圓承載系統工序涉及兩個步驟：首先是載片鍵合，需將被用于硅通孔封裝的晶圓貼附于載片上；其次是載片脫粘，即在如晶圓背面凸點制作等流程完工后，將載片分離。晶圓邊緣切筋工藝：晶圓邊緣切筋工藝：對于采用硅通孔工藝封裝的晶圓，在其進行載片鍵合前，應先對晶圓正面邊緣進行切筋并去除修

34、剪部分。資料來源：SK海力士官網，天風證券研究所212 2.2.4.2.4.WaferWafer（晶圓）（晶圓）晶圓尺寸變化晶圓尺寸變化未切筋與切筋后的晶圓邊緣對比未切筋與切筋后的晶圓邊緣對比 TSV硅通孔：硅通孔：主要功能是Z軸電氣延伸和互聯，TSV按照集成類型的不同分為2.5DTSV和3DTSV，2.5DTSV是指的位于硅轉接板Interposer上的TSV，3DTSV是指貫穿芯片體之中，連接上下層芯片的TSV。TSV尺寸范圍較大，大TSV直徑可以超過100微米，小TSV直徑小于1微米，目前最先進的TSV工藝可以在1平方毫米硅片上制作高達10萬-100萬個TSV。Via-lastTSV：T

35、SV制作可以集成到生產工藝的不同階段，通常放在晶圓制造階段為Via-first，封裝階段為Via-last（該方案可以不改變現有集成電路流程和設計，目前業界已開始在高端的Flash和DRAM領域采用Via-last技術，即在芯片周末進行硅通孔的TSV制作，然后進行芯片或晶圓層疊。資料來源：CEIA電子智造公眾號，天風證券研究所222 2.2.5.TSV.2.5.TSV（硅通孔）（硅通孔）異構集成異構集成3D芯片芯片TSV示意圖示意圖 Via-middle（中通孔中通孔）封裝工藝：封裝工藝：首先在晶圓制造過程中形成通孔，隨后在封裝過程中，于晶圓正面形成焊接凸點。之后將晶圓貼附在晶圓載片上并進行背

36、面研磨，在晶圓背面形成凸點后，將晶圓切割成獨立芯片單元，并進行堆疊。中通孔基本工序：中通孔基本工序：首先在晶圓上制作晶體管，隨后使用硬掩模在硅通孔形成區域繪制電路圖案，之后利用干刻蝕工藝去除未覆蓋硬掩膜的區域，形成深槽；再利用CVD工藝制備絕緣膜（用于隔絕填入槽中的銅等金屬物質，防止硅片被金屬物質污染）；此外絕緣層上還將制備一層金屬薄層（將被用于電鍍銅層）作為屏障；電鍍完成后，采用CMP技術使晶圓表面保持平滑，同時清除其表面銅基材，確保銅基材只留在溝槽中。資料來源：SK海力士官網，天風證券研究所232 2.2.5.TSV.2.5.TSV（硅通孔）（硅通孔）晶圓級封裝：晶圓級封裝：Fan-in&

37、Fan-out&技術延展技術延展324請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明 WLP（晶圓級封裝晶圓級封裝）：晶圓級封裝和傳統封裝不同，在封裝過程中大部分工藝都是對晶圓進行操作，即在晶圓上進行整體封裝，封裝完成后再進行切割分片；WLP分為分為Fan-in（扇入型扇入型）和和Fan-out（扇出型扇出型），都采用了將錫球（I/O端子）直接連接到芯片上的封裝方法，而無需基板等媒體。晶圓級封裝優勢：晶圓級封裝優勢：1）封裝尺寸小，幾乎等于芯片尺寸；2）高傳輸速度，高效能表現；3）高密度連接，提高單位面積連接密度；4）生產周期短，WLP從芯片制造到成品的中間環節大大減少，生產效率高；5）工藝成本低，W

38、LP在硅片層面上完成封裝測試，以批量化生產方式達到成本最小化目標。資料來源：SK海力士官網，克洛智動未來公眾號，天風證券研究所253 3.1.1.晶圓級封裝：基本介紹晶圓級封裝：基本介紹扇入型與扇出型晶圓級封裝示意圖扇入型與扇出型晶圓級封裝示意圖晶圓級封裝示意圖晶圓級封裝示意圖 WLCSP封裝封裝：WLCSP封裝在智能手機和可穿戴設備等通信和消費類應用的明顯的增長趨勢；根據Yole數據，隨著WLCSP封裝規模增加，2022-2026年WLCSP封裝的CAGR約為4.7%，預計2026年市場規?；驅⒊?0億元。扇出型封裝：扇出型封裝：根據Yole預計，扇出型封裝（晶圓和面板）的2022-2026

39、年CAGR預計為12.0%，主要原因是臺積電的InFO成功打入蘋果供應鏈。到2026年，整體扇出封裝市場預計將達到35億美元。資料來源：廣州市半導體協會，天風證券研究所263.2.3.2.晶圓級封裝：預計晶圓級封裝：預計20262026年市場規?；驅⒊晔袌鲆幠；驅⒊?030億元億元扇出型封裝市場規模及預測扇出型封裝市場規模及預測3D堆疊封裝市場規模及預測堆疊封裝市場規模及預測14152022262932355%36%10%16%13%9%10%0%5%10%15%20%25%30%35%40%051015202530354020192020202120222023202420252026扇出

40、型封裝（億美元）增長率202326262828293215%13%0%5%0%4%11%0%2%4%6%8%10%12%14%16%0510152025303520192020202120222023202420252026WLCSP（億美元）增長率 Fan-in（扇入型扇入型）：封裝布線、絕緣層和錫球直接位于晶圓頂部，封裝尺寸與芯片尺寸相同；由于錫球直接固定在芯片上，無需基板等媒介，電氣傳輸路徑相對較短，電氣特性得到改善；工藝成本較低，主要應用于面積較小、引腳數量少的芯片；但因采用硅芯片作為封裝外殼，物理和化學防護性能較弱，連接封裝與PCB基板的錫球會承受更大應力，削弱可靠性。Fan-out

41、（扇出型扇出型）：隨著IC工藝提升，芯片面積縮小，芯片面積內無法容納足夠的引腳數量，因此衍生出Fan-OutWLP封裝形態，實現在芯片面積范圍外充分利用RDL連接，以獲取更多的引腳數；由于要將RDL和Bump引出到裸芯片的外圍，因此需要先進行裸芯片晶圓的劃片分割，然后將獨立的裸芯片重新配置到晶圓工藝中，并以此為基礎，通過批量處理、金屬化布線互連，形成最終封裝。資料來源：SK海力士官網，CEIA電子智造公眾號，天風證券研究所273 3.3.3.晶圓級封裝分類：晶圓級封裝分類：FanFan-in&in&FanFan-outout InFO（Integrated Fan-out）：臺積電于2017年

42、開發，是在FOWLP工藝上集成，多個芯片Fan-Out工藝集成；給予了多個芯片集成的空間，可應用于射頻和無線芯片封裝，處理器和基帶芯片封裝，圖形處理器和網絡芯片封裝。蘋果從 iPhone 7 就開始InFO封裝，蘋果和臺積電的加入使市場開始逐漸接受并普遍應用FOWLP（InFO）封裝技術。EMIB（嵌入式多芯片互連橋嵌入式多芯片互連橋）：英特爾提出并積極應用，EMIB是屬于有基板類封裝，因為EMIB也沒有TSV，因此屬于XY平面延伸的先進封裝技術；相比傳統2.5D封裝，EMIB技術具有正常的封裝良率、無需額外工藝、設計簡單。資料來源：CEIA電子智造公眾號，半導體行業觀察公眾號，電子工程世界，

43、天風證券研究所283 3.4.FOWLP.4.FOWLP技術延伸形式技術延伸形式EMIB示意圖示意圖InFo示意圖示意圖InFo示意圖（示意圖（2.5D封裝）封裝）FOPLP（面板級封裝面板級封裝）：是FOWLP技術的延伸，在更大面積的方型載板進行Fan-out制程，其Panel載板可以采用PCB載板，或者液晶面板用的玻璃載板。FOPLP采用了PCB上的生產技術進行RDL的生產，其線寬、線間距目前均大于10um，采用SMT設備進行芯片和無源器件的貼裝，由于其面板面積遠大于晶圓面積，因而可以一次封裝更多的產品。面板級封裝成本優勢更顯著：面板級封裝成本優勢更顯著：根據Yole報告，例如FOWLP技

44、術面積使用率95%，可以放置更多的芯片數，成本也比FOWLP便宜；面板級封裝的成本與晶圓級封裝相比將會降低66%。資料來源：CEIA電子智造公眾號，半導體行業觀察公眾號，艾邦半導體網公眾號，天風證券研究所293 3.5.FOPLP.5.FOPLP（面板級封裝）（面板級封裝）WAFER與與PANEL利用率情況利用率情況FoPLP VS FOWLPFOWLP加工流程圖加工流程圖 先進封裝工藝分為三段：先進封裝工藝分為三段：第一段晶圓級工藝，第二段芯片級封裝工藝，第三段塑料封裝工藝及以后。晶圓級工藝：晶圓級工藝：晶圓級封裝是指晶圓切割前的工藝，所有工藝都是在晶圓上進行加工，晶圓級封裝五項晶圓級封裝五

45、項基本工藝包括光刻基本工藝包括光刻（Photolithography）工藝工藝、濺濺射射（Sputtering）工藝工藝、電鍍電鍍（Electroplating）工工藝藝、光刻膠去膠光刻膠去膠（PR Stripping）工藝和金屬刻蝕工藝和金屬刻蝕（Metal Etching）工藝工藝?；玖鞒蹋夯玖鞒蹋壕A測試后，根據需求在晶圓上制作絕緣層；初次曝光后，絕緣層通過光刻技術再次對芯片焊盤進行曝光；通過濺射工藝在晶圓表面涂覆金屬層；之后涂覆光刻膠以形成電鍍層，并通過光刻工藝繪制圖案，再利用電鍍形成一層厚的金屬層。電鍍完成后，進行光刻膠去膠工藝，采用刻蝕工藝去除剩余的薄金屬層。最后，電鍍金屬層就

46、在晶圓表面制作完成了所需圖案（這些圖案可充當扇入型WLCSP的引線、重新分配層封裝中的焊盤再分布，以及倒片封裝中的凸點）。資料來源：雙翌科技官網，SK海力士官網，電子發燒友官網，先進封裝關鍵工藝設備面臨的機遇和挑戰_王志越等，天風證券研究所303 3.6.6.晶圓級工藝晶圓級工藝晶圓級封裝工藝流程晶圓級封裝工藝流程 光刻工藝：光刻工藝：是一種電路圖案繪制工藝，首先在晶圓上涂覆一層被稱為“光刻膠”的光敏聚合物，然后透過刻有所需圖案的掩模，選擇性地對晶圓進行曝光，對曝光區域進行顯影，以繪制所需的圖案或圖形。在晶圓級封裝中，光刻工藝主要用于在絕緣層上繪制圖案，進而使用繪制圖案來創建電鍍層，并通過刻蝕

47、擴散層來形成金屬線路。完成光刻膠涂覆和前烘后，接下來就需要進行曝光。通過照射，將掩模上的圖案投射到晶圓表面的光刻膠上，晶圓級封裝通晶圓級封裝通常采用掩模對準曝光機或步進式光刻機作為光刻工藝設備常采用掩模對準曝光機或步進式光刻機作為光刻工藝設備；然后是顯影，一種利用顯影液來溶解因光刻工藝而軟化的光刻膠的工藝，完成靜態顯影后，通過光刻技術使光刻膠形成所需的電路圖案。資料來源：SK海力士官網，電子發燒友官網，天風證券研究所313 3.6.1.6.1.光刻工藝：在掩膜晶圓上繪制電路圖案光刻工藝：在掩膜晶圓上繪制電路圖案光刻工藝光刻工藝光刻膠涂覆的三種方法光刻膠涂覆的三種方法三種不同的顯影方法三種不同的

48、顯影方法 濺射工藝：濺射工藝：一種在晶圓表面形成金屬薄膜的PVD工藝，如果晶圓上形成的金屬薄膜低于倒片封裝中的凸點，則被稱為凸點下金屬層（UBM）。UBM對確保倒片封裝的質量及可靠性十分重要；在RDL和WLCSP等封裝工藝中，金屬層的作用主要是形成金屬引線，因此通常由可提高粘性的黏附層及載流層構成。通常凸點下金屬層由兩層或三層金屬薄膜組成：通常凸點下金屬層由兩層或三層金屬薄膜組成：增強晶圓粘合性的黏附層；可在電鍍過程中提供電子的載流層；以及具有焊料潤濕性并可阻止鍍層和金屬之間形成化合物的擴散阻擋層。資料來源：SK海力士官網，天風證券研究所323 3.6.2.6.2.濺射工藝：在晶圓表面形成薄膜

49、濺射工藝：在晶圓表面形成薄膜 電鍍工藝：電鍍工藝：電鍍是將電解質溶液中的金屬離子還原為金屬并沉積在晶圓表面的過程，此過程是需要通過外部提供的電子進行還原反應來實現的。在晶圓級封裝中，采用電鍍工藝形成厚金屬層。厚金屬層可充當實現電氣連接的金屬引線，或是焊接處的凸點。光刻膠去膠工藝：光刻膠去膠工藝：是一種濕法工藝，采用一種被稱為剝離液的化學溶液，通過水坑式、浸沒式，或噴淋式等方法來實現，隨著晶圓上的電路圖案越來越精細，水坑法也得到了更廣泛的應用。通過電鍍工藝形成金屬引線或凸點后，需清除因濺射形成的金屬薄膜?？刹捎脻窨涛g工藝去除金屬薄膜，以酸性刻蝕劑溶解金屬。資料來源：SK海力士官網，天風證券研究所

50、333 3.6.3.6.3.光刻膠去膠工藝和金屬刻蝕工藝：去除光刻膠光刻膠去膠工藝和金屬刻蝕工藝：去除光刻膠電鍍示意圖電鍍示意圖水坑式顯影方法的工作原理水坑式顯影方法的工作原理2.5D/3D封裝封裝434請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明 基于基于Z軸軸延伸延伸的封裝技術：的封裝技術：主要是通過TSV進行信號延伸和互連，TSV可分為可分為2.5DTSV和和3DTSV，通過TSV技術，可以將多個芯片進行垂直堆疊并互連；TSV技術是三維封裝的關鍵技術，但RDL是不可或缺的，如果上下層芯片TSV無法對齊時，就需要通過RDL進行局部互聯。2.5D封裝：封裝：集成密度超過2D但達不到3D，先進封裝領

51、域特指采用了中介層（interposer）集成方式，中介層目前多采用硅材料（成熟工藝和高密度互連特性）；高密度互聯時，TSV幾乎是不可缺少的，中介層中介層TSV被稱為被稱為2.5TSV。3D封裝：封裝：指芯片通過TSV直接進行高密度互連，芯片上直接生產的芯片上直接生產的TSV被稱為被稱為3DTSV。3DTSV優勢：優勢：芯片相互靠得很近，延遲會更少，此外互連長度的縮短，能減少相關寄生效應，使器件以更高頻率運行，從而轉化為性能改進，并更大程度的降低成本。資料來源：電子發燒友官網，西門子官網，CEIA電子智造公眾號，天風證券研究所354 4.1.2.5D.1.2.5D/3D/3D封裝工藝封裝工藝2

52、.5D/3DTSV示意圖示意圖2.5D和和3D封裝示意圖封裝示意圖 3D封裝：封裝：3D堆疊被主要用于HBM(High Bandwidth Memory)、NAND和核心SoC的晶圓堆疊封裝技術。據yole統計，2022-2026年HBM、3DS和3D NAND的CAGR分別為48%、27%和82%；存儲市場的快速增長將帶來3D晶圓級堆疊封裝市場的較大拉升，3D堆疊預計2022-2026年的CAGR為21.7%。SiP封裝：封裝：5G大數據、數據連接、傳感、成像和高性能計算等應用場景對芯片性能、電性能和熱性能提出了更高的要求，并且由于終端體積縮小，對芯片封裝的體積也要求更薄/更小，推動了SiP

53、在移動便攜設備、游戲中臺和數據服務器方面的快速增長。資料來源：集微咨詢，天風證券研究所364.2.3D4.2.3D封裝市場規模封裝市場規模SiP封裝市場規模及預測封裝市場規模及預測3D堆疊封裝市場規模及預測堆疊封裝市場規模及預測1821293848588110217%39%34%26%21%39%27%0%5%10%15%20%25%30%35%40%45%020406080100120201920202021202220232024202520263D堆疊（億美元）增長率12613815516617217818318910%12%7%3%3%3%4%0%2%4%6%8%10%12%14%02

54、040608010012014016018020020192020202120222023202420252026SIP（億美元）增長率 Why 2.5D？3D TSV難度較高，僅有頭部Foundry廠可以做；為了進一步提高集成度，發明了在Interposer上制作TSV（即2.5DTSV），2.5D TSV通常比3D TSV尺寸更大，密度更小，制作難度更低，目前OSAT封測廠可以加工。2.5D封裝實現成本、性能和可靠性的完美平衡。Interposer（中介層中介層）：堆疊封裝中的連接平臺，是封裝中多芯片模塊或電路板傳遞電信號的平臺，通過引線/Bump/TSV實現電氣連接。中介層可以由硅和有機

55、材料制成，充當多顆裸片和電路板之間的橋梁，完成異質集成封裝；Interposer具有較高的細間距布線能力和可靠的TSV能力，可以實現高密度I/O需求，在2.5D和3D芯片封裝中扮演關鍵角色。資料來源：祺芯半導體公眾號，半導體產業縱橫公眾號，Novel 2.5D RDL Interposer Packaging:A Key Enabler for the New Era of Heterogenous Chip Integration_Min Jung Kim等，天風證券研究所374 4.3.Why 2.5D.3.Why 2.5D2.5D/3DTSV示意圖示意圖2.5D封裝（封裝（TSV+RDL

56、）2.5D封裝（封裝（RDL）2.5D封裝市場機遇與挑戰并存：封裝市場機遇與挑戰并存：需求：需求：受益于更高帶寬、更高運算速率，以及相對較低的成本和功耗的市場要求，2.5D封裝需求日漸增加；根據Yole數據，2.5D硅基板市場規模預計從2019年1.6億美元增長到2025年14.9億美元，2020-2025年期間CAGR44%，呈現高速增長。供給：供給：不同于傳統封裝供應鏈分工明確（晶圓廠提供裸die，OSAT廠完成封裝和測試），2.5D產業供應鏈在發生變化，不同的商業模式（IDM/Foundary/OSAT等）都在競爭2.5D高端封裝市場，使得進入壁壘越來越高。資料來源：GLOBALFOUN

57、DRIES公眾號，半導體產業縱橫公眾號，天風證券研究所384 4.3.Why 2.5D.3.Why 2.5D2.5D封裝競爭格局封裝競爭格局2.5D Interposer市場規模市場規模1.63.05.57.510.012.514.981%86%35%34%25%20%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%02468101214162019202020212022202320242025市場規模（億美元）YoY（%）CoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate）：臺積電推出的2.5D封裝技術，CoWoS是把芯片封裝到硅轉接板（中介層）上，并使用硅

58、轉接板上的高密度布線進行互聯，然后再安裝在封裝基板上。CoWoS針對高端市場，連線數量和封裝尺寸都比較大，而InFo（示意圖見P28）針對性價比市場，封裝尺寸比較小，連線數量較少。HBM（高寬帶內存高寬帶內存）：主要針對高端顯卡市場，使用3DTSV和2.5DTSV技術，通過3DTSV把多塊內存芯片堆疊在儀器，并使用2.5DTSV技術把堆疊內存芯片和GPU在載板上實現互連。AMD、NVIDIA和海力士主推HBM標準，和DDR5相比，HBM性能提升超過3倍，但功耗卻降低50%。HMC（混合存儲立方體混合存儲立方體）：目標市場是高端服務器市場，尤其是針對多處理器架構，由美光主推。HMC使用堆疊的DR

59、AM芯片實現更大的內存帶寬，并通過3DTSV集成技術把內存控制器集成到DRAM堆疊封裝。HBM VS HMC：HBM通過Interposer和GPU互連，而HMC則是直接安裝在Substrate上，中間缺少Interposer和2.5DTSV；HMC使用高速串行接口來實現高速接口，適合處理器和內存距離較遠的情況。資料來源：CEIA電子智造公眾號，天風證券研究所394 4.3.2.5D.3.2.5D/3D/3D封裝形式封裝形式HMC示意圖示意圖HBM示意圖示意圖 Wide-IO（寬帶輸入輸出技術寬帶輸入輸出技術）：三星主推，通過Memory芯片堆疊在Logic芯片上實現，Memory芯片通過3D

60、TSV和Logic芯片及基板相連接。Foveros（面對面異構集成芯片堆疊面對面異構集成芯片堆疊）：Foveros更適用于小尺寸產品或對內存帶寬要求更高的產品，在體積、功耗等方面，Foveros3D堆疊優勢明顯；每比特傳輸數據功率非常低，Foveros技術要處理Bump間距減小、密度增大以及芯片堆疊技術。Co-EMIB（Foveros+EMIB）：EMIB主要負責橫向連接，Foveros負責縱向堆棧，是可以具有彈性更高的芯片制造方法，可以讓芯片在堆疊的同時繼續橫向拼接，以制造更大的芯片系統。資料來源：CEIA電子智造公眾號，天風證券研究所404 4.3.2.5D.3.2.5D/3D/3D封裝形

61、式封裝形式Foveros示意圖示意圖Wide-IO示意圖示意圖Co-EMIB示意圖示意圖 SoIC（集成片上系統集成片上系統）：由臺積電提出的一種直接鍵合結構，無凸點（no-Bump）的鍵合結構，具有更高的集成密度和更佳的運行性能；包括CoW（Chip-on-wafer）和WoW（Wafer-on-wafer）兩種形態。X-Cube（eXtended-Cube）：由三星推出，利用TSV技術將SRAM堆疊在邏輯單元頂部，在更小的空間中容納更多存儲器，并縮短單元之間的信號距離；允許封裝多枚3D堆疊封裝，使得成品芯片結構更加緊湊，降低功耗的同時提高傳輸速率。資料來源：CEIA電子智造公眾號，天風證券

62、研究所414 4.3.2.5D.3.2.5D/3D/3D封裝形式封裝形式SoIC示意圖示意圖X-Cube示意圖示意圖 回流焊仍為凸點鍵合主流方式回流焊仍為凸點鍵合主流方式，TCB 潛力大：潛力大：根據銅柱凸點的節距不同，銅柱凸點的鍵合方法可以分為回流焊和熱壓鍵合（TCB）兩種方式。對于節距較大的銅柱凸點對于節距較大的銅柱凸點，可采用回流焊方式完成凸點鍵合：可采用回流焊方式完成凸點鍵合：優勢劣勢：優勢劣勢：效率高，成本低；其缺點跟熱膨脹系數（CTE）有關，由于整個封裝由不同的材料組成，在回流爐中加熱會導致這些不同的材料以不同的速度膨脹；當芯片和基板膨脹和冷卻時，CTE的差異會導致翹曲。此外還有芯

63、片間隙變化、芯片位置偏移等問題導致最終產品電氣性能差；而且隨著超薄產品引入，回流焊缺陷率開始增加。工藝流程：工藝流程：將芯片上的Bump先浸蘸助焊劑，并貼在基板上。在進入回流爐前，助焊劑的粘性可將芯片軟性固定，以防止其位置偏移，之后進入回流爐。在特定溫度下，凸點焊球會熔化為液態，在潤濕銅微柱的過程中基于表面張力使得芯片回流對位，最后在降溫作用下變成固相連接。資料來源：艾邦半導體網公眾號，微納研究院公眾號，半導體行業觀察公眾號，天風證券研究所424 4.4.1.4.1.回流焊鍵合回流焊鍵合回流焊缺陷情況回流焊缺陷情況回流焊工藝流程回流焊工藝流程 熱壓鍵合熱壓鍵合（TCB）：通過Bond Head

64、和Bond Stage的結構完成待鍵合芯片之間的高精度對準，使用單一工具放置單個芯片，施加壓力并加熱以回流焊球輔助鍵合。TCB從芯片頂部加熱，避免了基板翹曲問題；壓力確保均勻粘合，沒有間隙變化或傾斜，而且施加壓力時，會伴隨快速振動，從而破壞銅焊盤和焊球上的金屬氧化。幾乎沒有空隙和污染的粘合。熱壓鍵合在高精度鍵合領域表現更為出色：熱壓鍵合在高精度鍵合領域表現更為出色：使用TCB可以封裝更薄的芯片，在相同的I/O間距下，TCB擁有更好的電氣特性，并且TCB允許I/O間距縮放到更小尺寸。因此HBM的制造通常會用TCB，但TCB 的缺點在于設備成本高。熱壓鍵合設備以海外廠商為主：熱壓鍵合設備以海外廠商

65、為主：ASM Pacific，Kulicke&Soffa，Besi以及Toray等是目前最常見的熱壓鍵合設備供應商；國產設備商也是積極布局該領域（例如華封，唐人制造等），但仍在持續優化資料來源：廣州先藝電子科技有限公司官網，半導體行業觀察公眾號，艾邦半導體網，艾邦半導體網公眾號，天風證券研究所434 4.4.2.4.2.TCBTCB鍵合鍵合熱壓鍵合與回流焊對比情況熱壓鍵合與回流焊對比情況熱壓鍵合示意圖熱壓鍵合示意圖 混合鍵合混合鍵合（Hybrid Bonding）：指同時鍵合電介質和金屬焊盤的鍵合過程。將Cu/SiO2打磨出極其光滑的表面，當表面足夠光滑時，不同界面之間將會產生范德華力，稍微施

66、加壓力或高溫，就可以實現永久鍵合?；旌湘I合有兩種類型：混合鍵合有兩種類型：Wafer to Wafer（晶圓到晶圓鍵合晶圓到晶圓鍵合）：W2W更加成熟，但限制了相同芯片尺寸的組合；Die to Wafer（芯片到晶圓鍵合芯片到晶圓鍵合）：D2W涉及更多的工藝步驟以及將芯片單獨放置在載體晶圓或玻璃上?；旌湘I合優勢：混合鍵合優勢：更短的互聯距離：更短的互聯距離：不僅不需要用引線互相聯通，也無需用TSV穿過整個CMOS層，僅僅通過連接后道的銅觸點就可以實現互聯；更低的成本：更低的成本：每顆DIE單獨進行互聯需要更多的時間，晶圓鍵合可以實現大面積高密度的互聯，顯著提高產能并降低生產成本。資料來源：半導

67、體行業觀察公眾號，混合鍵合技術在三維堆疊封裝中的研究進展_趙心然等，天風證券研究所444 4.4.3.4.3.混合鍵合混合鍵合 更高的互聯密度：更高的互聯密度：混合鍵合互連方案滿足3D內存堆棧和異構集成的極高互連密度需求，并且可以顯著降低整體封裝厚度、更高電流負載能力、更好熱性能。相比微凸塊高密度互連方案，混合鍵合可提供更小尺寸的I/O端子和減小間距的互連。微凸塊方案中每個芯片之間的間隔距離取決于微凸塊的高度，而混合鍵合中該距離幾乎為零，混合鍵合實現的直接細間距銅對銅互連將允許連接數量是微凸塊的1000倍。微凸塊微凸塊（Bumps）局限性：局限性：在10m以下的間距下，微凸塊問題日益嚴重；當凸

68、塊結構較大時，電鍍微凸塊高度的非常小的不均勻性或焊料回流工藝的變化可以忽略不計，但對于細間距微凸塊，這些小的變化可能導致不良的接頭形成并產生影響；而且精細間距下，凸塊的焊料可能會橋接，導致短路。此外，控制這些小結構的電鍍均勻性具有挑戰性，同時還需要能夠找到新的、更合適的底部填充材料來填充微凸塊之間不斷縮小的空間。資料來源：半導體產業縱橫公眾號，艾邦半導體網，天風證券研究所454 4.4.3.4.3.混合鍵合混合鍵合微凸塊（左）與混合鍵合（右）技術示意圖微凸塊（左）與混合鍵合（右）技術示意圖混合鍵合示意圖混合鍵合示意圖（FOVEROS）微凸塊示意圖）微凸塊示意圖 混合鍵合工藝流程：混合鍵合工藝流

69、程：在BEOL金屬化處理的晶圓上依次進行沉積電介質、鑲嵌沉積阻擋層、銅填充、電介質的平坦化（帶有輕微的銅凹進）、等離子體激活（準備鍵合）、對準、室溫鍵合，并退火以形成銅焊盤的電連接；然后將硅晶圓背面研磨至最終厚度（通常100nm）、分割，最后進行最終組裝和封裝。Collective D2W：Die用臨時鍵合的方式粘到Carrier晶圓上，然后和另一片產品晶圓整片鍵合再解鍵，該技術相對成熟，但是一次D2W加一次W2W的方式容易累計誤差，Carrier晶圓處理成本高，且對Die的厚度變化范圍有較高要求。Direct Placement D2W：Die一顆一顆地放置到另一片產品晶圓的對應位置上，位置

70、精度會提高且對Die的厚度變化容忍度高，但存在顆?？刂频葐栴}。資料來源：半導體行業觀察公眾號，半導體產業縱橫公眾號，天風證券研究所464 4.4.3.4.3.混合鍵合混合鍵合長江存儲長江存儲Xtacking W2W工藝工藝Direct Placement D2W bonding 工藝工藝Collective D2W bonding 工藝工藝混合鍵合工藝流程混合鍵合工藝流程先進封裝工藝設備先進封裝工藝設備及標的及標的547請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明資料來源：先進封裝關鍵工藝設備面臨的機遇和挑戰_王志越等，天風證券研究所485.1.5.1.先進封裝相關工藝設備先進封裝相關工藝設備先進封

71、裝類型先進封裝類型關鍵工藝技術關鍵工藝技術相關關鍵工藝設備相關關鍵工藝設備晶圓級晶圓級WLP/CSPRDL掩膜設備、涂膠機、濺射臺、光刻機、刻蝕機Bump涂膠機、濺射臺、光刻機、印刷機、電鍍線、回流焊爐、植球機Fan-out WLP倒裝芯片鍵合機、塑封機、掩膜設備、涂膠機、濺射臺、光刻機、刻蝕機、劃片機TSV晶圓減薄機、掩膜設備、涂膠機、激光打孔機、填充機（電鍍）、濺射臺、光刻機、刻蝕機C2W、W2W倒裝芯片鍵合機、回流焊爐晶圓減薄技術帶凸點晶圓減薄機晶圓劃片技術帶凸點晶圓劃片機BGA、CSP、3D 封裝、SiP/MCM晶圓減薄技術晶圓減薄機晶圓劃片技術晶圓劃片機芯片級芯片級WLP/CSP/B

72、GA芯片安裝技術裝片機、固化爐芯片互聯技術引線鍵合機（WB）、倒裝芯片鍵合機、等離子清洗機、回流焊爐3D 封裝/SiP/MCM芯片安裝技術裝片機、固化爐芯片互聯技術改善型引線鍵合機（WB）、倒裝芯片鍵合機、等離子清洗機、回流焊爐塑封工藝及后續塑封工藝及后續BGA芯片塑封技術非對稱塑封壓機、固化爐、激光打印機、切割機、植球機3D封裝/SiP/MCM芯片塑封技術非對稱塑封壓機、固化爐、裝片機、激光打印機、切割機、倒裝芯片、鍵合機、回流焊爐資料來源：公司官網及公告，同花順財經，張江發布公眾號等，天風證券研究所495.2.5.2.相關相關標的標的標的標的工藝工藝先進封裝進展先進封裝進展芯源微涂膠顯影濕

73、法設備鍵合機先進封裝領域用涂膠顯影設備、單片濕法設備實現批量銷售超百套，已作為主力量產設備供貨臺積電、長電科技、華天科技、通富微電、晶方科技、中芯紹興等，逐步導入盛合晶微、長電紹興、上海易卜等國內新興封裝勢力。此外已成功研發臨時鍵合機、解鍵合機產品，突破國外壟斷，目前臨時鍵合機正在客戶端驗證。中微公司刻蝕設備國內刻蝕設備龍頭，深耕刻蝕設備與MOCVD設備；可調節電極間距CCP刻蝕機Primo SD-RIE（大馬士革工藝）已進入客戶驗證階段；ICP技術設備8 英寸和 12 英寸深硅刻蝕設備 Primo TSV 200E、Primo TSV 300E 在晶圓級先進封裝、2.5D 封裝和微機電系統芯

74、片生產線等成熟市場繼續獲得重復訂單。拓荊科技鍵合設備規劃投資9.71億元用于研發混合鍵合系列設備產品，晶圓對晶圓鍵合產品 Dione 300 實現首臺產業化應用,并獲得重復訂單；后續將開展芯片對晶圓鍵合設備研發，芯片對晶圓鍵合表面預處理產品已出貨至客戶端產業化驗證。芯碁微裝直寫光刻國產直寫光刻設備龍頭，推出WLP系列設備，并與華天科技、盛合晶微等保持穩定合作。張江高科掩膜光刻持股上海微電子，上海微電子國內首臺用于2.5D/3D先進封裝的步進式投影光刻機已交付客戶。華海清科CMP先進封裝 CMP 設備已批量交付客戶大生產線；先進封裝領域還提供減薄設備 Versatile-GP300，集成超精密磨

75、削、拋光及清洗單元，配置先進的厚度偏差與表面缺陷控制技術，提供多種系統功能擴展選項。光力科技劃片機國內半導體劃片機設備龍頭，全球排名前三的半導體切割劃片裝備窮也，擁有切割劃片量產設備、核心零部件（空氣主軸和刀片等耗材），已與日月光、嘉盛半導體、長電科技、通富微電、華天科技等國內外封測頭部企業建立穩定合作關系，其劃片設備精密控制系統可以實現0.1微米的控制精度。新益昌固晶機公司半導體固晶設備近年來客戶導入順利，受到業內認可，并積極進入半導體焊線設備市場，實現固晶與焊線設備的協同銷售，為晶導微、揚杰科技、通富微、華天科技等客戶提供定制化服務。耐科裝備塑封設備國內少數半導體封裝設備及模具國產品牌供應

76、商，已成為通富微電、華天科技、長電科技、等頭部半導體封裝企業供應商，掌握成熟核心關鍵技術和工藝，目標實現半導體塑料封裝設備領域自主可控。文一科技塑封設備深耕半導體塑料封裝模具、裝置及配套類設備產品，布局晶圓級封裝用模具和設備，公司扇出型晶圓級液體封裝壓機產品第一階段研發完成，即第一臺手動樣機研發完成，公司已將樣機交付客戶試用。505.3.5.3.風險提示風險提示1、行業技術進步風險行業技術進步風險集成電路封裝對設備的投入非常大、要求非常精，如果公司因受制于資本實力，不能及時加大資本投入進行新技術的研發，或進口國際先進設備研制生產高端封裝型態的產品，會使公司在封裝業日益激烈的競爭中處于不利地位。

77、2、償債風險償債風險封裝測試業對設備和技術研發投入較大，長期資產的構建若主要依賴短期借款，“短貸長用”會對公司債務償還和持續的債務融資能力產生風險。同時，公司也可能因存貨周轉率降低、應收賬款周轉率下降等因素影響公司流動資產變現能力，增加償債風險。3、原材料供應及價格變動風險原材料供應及價格變動風險用于高端封裝產品的主要原材料須依賴進口，不排除中國原材料市場供求關系發生變化，造成原材料價格上漲，以及因供貨商供貨不足、原材料漲價或質量問題等不可測因素，或者境外原材料市場發生變化，影響公司的產品產量和質量，對公司經營業績造成一定影響。51請務必閱讀正文之后的信息披露和免責申明股票投資評級自報告日后的

78、6個月內，相對同期滬深300指數的漲跌幅行業投資評級自報告日后的6個月內，相對同期滬深300指數的漲跌幅買入預期股價相對收益20%以上增持預期股價相對收益10%-20%持有預期股價相對收益-10%-10%賣出預期股價相對收益-10%以下強于大市預期行業指數漲幅5%以上中性預期行業指數漲幅-5%-5%弱于大市預期行業指數漲幅-5%以下投資評級聲明投資評級聲明類別類別說明說明評級評級體系體系分析師聲明分析師聲明本報告署名分析師在此聲明：我們具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格或相當的專業勝任能力，本報告所表述的所有觀點均準確地反映了我們對標的證券和發行人的個人看法。我們所得報酬的任何部分不

79、曾與，不與，也將不會與本報告中的具體投資建議或觀點有直接或間接聯系。一般聲明一般聲明除非另有規定，本報告中的所有材料版權均屬天風證券股份有限公司（已獲中國證監會許可的證券投資咨詢業務資格）及其附屬機構（以下統稱“天風證券”）。未經天風證券事先書面授權，不得以任何方式修改、發送或者復制本報告及其所包含的材料、內容。所有本報告中使用的商標、服務標識及標記均為天風證券的商標、服務標識及標記。本報告是機密的，僅供我們的客戶使用，天風證券不因收件人收到本報告而視其為天風證券的客戶。本報告中的信息均來源于我們認為可靠的已公開資料，但天風證券對這些信息的準確性及完整性不作任何保證。本報告中的信息、意見等均僅

80、供客戶參考，不構成所述證券買賣的出價或征價邀請或要約。該等信息、意見并未考慮到獲取本報告人員的具體投資目的、財務狀況以及特定需求，在任何時候均不構成對任何人的個人推薦?？蛻魬攲Ρ緢蟾嬷械男畔⒑鸵庖娺M行獨立評估，并應同時考量各自的投資目的、財務狀況和特定需求，必要時就法律、商業、財務、稅收等方面咨詢專家的意見。對依據或者使用本報告所造成的一切后果，天風證券及/或其關聯人員均不承擔任何法律責任。本報告所載的意見、評估及預測僅為本報告出具日的觀點和判斷。該等意見、評估及預測無需通知即可隨時更改。過往的表現亦不應作為日后表現的預示和擔保。在不同時期，天風證券可能會發出與本報告所載意見、評估及預測不一

81、致的研究報告。天風證券的銷售人員、交易人員以及其他專業人士可能會依據不同假設和標準、采用不同的分析方法而口頭或書面發表與本報告意見及建議不一致的市場評論和/或交易觀點。天風證券沒有將此意見及建議向報告所有接收者進行更新的義務。天風證券的資產管理部門、自營部門以及其他投資業務部門可能獨立做出與本報告中的意見或建議不一致的投資決策。特別聲明特別聲明在法律許可的情況下，天風證券可能會持有本報告中提及公司所發行的證券并進行交易，也可能為這些公司提供或爭取提供投資銀行、財務顧問和金融產品等各種金融服務。因此，投資者應當考慮到天風證券及/或其相關人員可能存在影響本報告觀點客觀性的潛在利益沖突，投資者請勿將本報告視為投資或其他決定的唯一參考依據。