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1、 1/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 行業研究報告 慧博智能投研 先進封裝先進封裝行業行業深度:深度:發展歷程發展歷程、競爭格局競爭格局、市場空間、產業鏈市場空間、產業鏈及及相關公司相關公司深度梳理深度梳理 相關數據統計顯示 2024 年,中國人工智能芯片市場規模預計將達到 785 億元,未來或將保持較高增速。強大的 AI 芯片需要更加先進的制程工藝來實現,由于芯片集成度逐漸接近物理極限,先進封裝技術有望成為延續摩爾定律、發展先進 AI 芯片的有效路徑之一。先進封裝需求有望隨著算力芯片的快速放量而迅速提升。圍繞先進封裝,下面我們從其基本概念入手
2、,了解其優勢及四要素,并對該行業發展現狀及競爭格局、市場空間進行分析,對產業鏈及相關公司進行梳理。對未來發展方向及前景機遇進行展望,方便讀者深入了解這一行業。目錄目錄 一、概述.1 二、四要素.5 三、發展現狀.11 四、競爭格局.14 五、產業鏈梳理.17 六、市場空間.21 七、相關公司.26 八、未來展望.36 九、參考研報.37 一、一、概述概述 封裝是半導體制造過程中重要環節,占封測部分價值的 8085%。半導體封裝是半導體制造工藝的后道工序,指將制作好的半導體器件放入具有支持、保護的塑料、陶瓷或金屬外殼中,并與外界驅動電路及其他電子元器件相連的過程。封裝是實現芯片功能、保障器件系統
3、正常運行的關鍵環節之一,主要起到保護芯片、電氣連接、機械連接和標準規格化等作用。據 Gartner 的統計數據,封裝環節的價值占整個半導體封測部分的 80%85%。2/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 1.封裝技術發展歷程封裝技術發展歷程 封裝技術發展至今共經歷四個階段,當前已進入先進封裝時代。第一階段:通孔插裝時代(第一階段:通孔插裝時代(20 世紀世紀 70 年代前)。年代前)。以雙列直插封裝(DualIn-linePackage,DIP)為代表。第二階段:表面貼裝時代(第二階段:表面貼裝時代(20 世紀世紀 80 年代后)。年代后)。該階段
4、典型封裝方式為扁平方形封裝(Quad Flat Package,QFP)、無引腳芯片載體(Leadless Chip Carrier,LCC)、小外形封裝(Small Outline Package,SOP)等,使用針柵陣列(Pin Grid Array,PGA)技術,用引線替代第一階段的引腳,轉變為向表面貼裝型封裝。第一、第二階段均為傳統封裝。3/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 第三階段:面積陣列時代(第三階段:面積陣列時代(20 世紀世紀 90 年代后)。年代后)。該階段興起了球柵陣列(BallGridArray,BGA)、單芯片封裝(Ch
5、ip Scale Package,CSP)等先進封裝技術。第四階段:先進封裝時代(第四階段:先進封裝時代(21 世紀后)。世紀后)。封裝技術不斷發展,出現了倒裝焊(FlipChip)、晶圓級封裝(Wafer Level Package,WLP))、2.5D/3D 封裝等多種先進封裝技術,從二維向三維、從封裝元件向封裝系統發展。2.先進封裝先進封裝 先進封裝本質是提升 I/O 密度,核心衡量指標為凸塊間距與凸塊密度。封裝主要起到保護和電路連接的作用,分為傳統封裝和先進封裝。傳統封裝的電路連接主要依賴引線框架,先進封裝的電路連接則主要通過凸塊(bump)完成。先進封裝內涵豐富,但本質為提升 I/O
6、 密度,進而提升芯片性能。衡量 I/O密度最核心的指標為凸塊間距(BumpPitch)和凸塊密度(BumpDensity)。根據 IDTechEx 定義,只有凸塊間距小于 100m 的封裝才屬于先進封裝。先進封裝,更確切來說可以被稱為異構集成,整個體系包含倒裝焊(FlipChip)、晶圓級封裝(WLP)、扇入/扇出、2.5D 封裝(Interposer)、3D 封裝(TSV)、混合鍵合、Chiplet 等一系列技術與理念。在臺積電的發展路線中,倒裝2.5D/3DSoIC 等技術路線的凸塊間距不斷縮小,凸塊密度持續提升。4/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告
7、研究報告 3.先進封裝優勢先進封裝優勢 相比傳統封裝,先進封裝在功能和開發方面具有下述優勢:(1)提高功能密度提高功能密度 在功能相同的情況下,先進封裝可以減少空間占用,將更多的元件和功能集成到更小的空間內,提高芯片的功能密度。(2)縮短互連長度縮短互連長度 在傳統封裝中,引線穿過外殼和引腳需要數十毫米甚至更長,導致延時和功耗問題。先進封裝將互聯長度從毫米級縮短至微米級,使得性能和功耗得以提升。(3)增加增加 I/O 數量數量 先進封裝制造多層 RDL、倒裝芯片與晶片級封裝相結合、添加硅通孔、優化引腳布局以及使用高密度連接器等方式,可以在有限的封裝空間內增加 I/O 數量。(4)提高散熱性能提
8、高散熱性能 先進封裝通過優化封裝結構,增加芯片與散熱器之間的接觸面積,使用導熱性良好的材料,增加散熱器的表面積及散熱通道,改進芯片晶體管數量不斷增加而面臨的散熱問題。(5)實現系統重構實現系統重構 電子系統的構建可以在芯片級和基板級進行,通過在封裝內部實現系統級封裝,可以更好地實現系統重構。5/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告(6)提高加工效率和設計效率提高加工效率和設計效率 先進封裝技術可以利用現有的晶圓制造設備,使封裝設計與芯片設計同時進行,縮短設計和生產周期,降低成本。二、二、四要素四要素 Bumping、RDL、Wafer 和 TSV 是
9、先進封裝的四要素,具備其中一種即為先進封裝。先進封裝內涵豐富,相對傳統封裝,新增的底層工藝包括 Bump(凸塊),RDL(再布線層),Wafer(晶圓),TSV(硅通孔)四要素。Bump 用來取代傳統封裝中的引線鍵合,主要起界面電氣互聯和應力緩沖的作用,當前先進封裝無一例外均使用了 Bump 工藝。RDL 起著 XY 平面電氣延伸的作用,Interposer(中介層,以硅為主)也發揮相似作用,主要應用于晶圓級封裝和 2.5D/3D 封裝等技術。Wafer 作為集成電路的載體以及 RDL 和 TSV 的介質和載體,在 2.5D 封裝中用于制作硅基板、在 WLP 晶圓級封裝中用于承載晶圓。TSV
10、起著 Z 軸電氣延伸的作用,是 2.5D/3D 封裝技術實現的主要途徑。從技術推出時間前后及先進性程度來看,排序為 Bump、RDL、Wafer、TSV。1.Bump(凸塊)(凸塊)該技術使用凸點(bump)代替傳統引線,能夠增加 I/O 觸點密度,縮短傳輸距離。不同于要求焊盤分布于芯片四周的引線鍵合技術,面分布的凸點陣列允許 I/O 觸點分布于芯片中間,大幅提高空間利用率和觸點密度;利用倒裝技術(FlipClip)和凸點垂直連接各芯片,也比引線鍵合的電路距離更短。6/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 凸塊技術主要分為球柵陣列焊球(Ball-Gr
11、id-Array Solder Ball,BGAball,直徑 0.25-0.76mm);倒裝凸點(Flip-Chip Solder Bump,FCBump),也被稱為可控塌陷芯片焊點(Controlled Callapse Chip Connection solder joint,C4solderjoint,直徑 100-150m);微凸點(microbump,直徑可小至 2m)。連接凸點時通常利用熱壓鍵合技術(Thermal Compressive Bonding)熔化焊球并使之冷卻融合,并填入底部填充劑提高芯片機械性質。如今,微凸塊的直徑和間距仍在不斷縮小?;旌湘I合技術(Hybrid B
12、onding)能夠解決接點間距(Pitch)縮小時出現的問題,進一步提升接點密度、提升連接效率。當接點間距微縮至 10 微米左右時,焊錫球尺寸過小,容易在加熱熔化過程中完全反應變質,降低導電性能;植球回流過程中兩相鄰焊錫球容易碰觸在一起,導致芯片失效?;旌湘I合技術通過將芯片或晶圓平面上拋光后凹陷的 CuBump 進行退火處理,使得 Cu 略微膨脹,兩平面完全貼合,以無凸點(Bumpless)的方式縮減連接距離、提升接點密度、散熱能力、信號傳輸準確度,從而降低能耗、提升效率。相比微凸點,混合鍵合技術能使 I/O 引腳密度增加 5-10 倍。當下,混合鍵合技術主要用于晶圓級封裝,在晶圓制造環節即設
13、計銅觸點連接兩片晶圓,切割后成為一體化的封裝模塊。7/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 臺積電、三星、英特爾領銜發展混合鍵合技術。當前,臺積電的 SoIC 技術、三星的 X-Cube 技術、英特爾的 FoverosDirect 技術均運用了銅對銅直接鍵合的方式。使用 SoIC 的 AMD 銳龍 75800X3D 游戲臺式處理器和銳龍 7000X3D 卓越游戲處理器率先實現量產。8/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2.RDL(再布線層)(再布線層)重布線層技術(RDL)。芯片的 I/O 觸點通常分布
14、在邊緣或四周,直接進行封裝會因缺少引線或引線過于密集而導致連接受限。RDL 技術能夠將裸片的觸點重新布局到空間較為寬松的芯片中間,并使得接口處凸點面積更大、數量更多。當下的 RDL 技術能夠將線距縮小至 1-10m 的范圍。RDL 技術使芯片在封裝后支持更多的引腳,以增加芯片的算力、芯片間的連接。該優勢廣泛體現在晶圓級封裝(Wafer Level Package)中。晶圓級封裝主要分為扇入型晶圓級封裝(Fan-inWLP)和扇出型晶圓級封裝(Fan-outWLP),扇入型晶圓級封裝利用 RDL 在芯片原有區域增加了觸點,扇出型晶圓級封裝則使用環氧塑封材料適當拓展芯片面積,同時利用 RDL 進行
15、觸點的二維延伸。RDL 技術能夠代替中介層,從而縮小連接距離,提升傳輸速率。該技術能夠在垂直堆疊封裝時直接連接芯片和基板,為封裝系統縮小減薄,提高集成度。臺積電的 InFO(Integrated Fan-out)系列封裝技術即 9/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 體現了該優勢。與傳統的垂直堆疊先進封裝技術(如 PoP 等)不同,InFO 沒有使用硅中介層,而是在最底層邏輯芯片上進行了扇出塑封,并利用 RDL 技術在塑封區域布局上下連通的電路,以連接上層芯片和基板。該連接方式被稱為 TIV(Through-InFO-Via)。InFO 首用于 i
16、Phone7,并助力臺積電收獲蘋果 A10 芯片的全部訂單。3.Wafer(晶圓)(晶圓)晶圓是芯片工藝實現的載體,用途廣泛,逐漸向更大尺寸發展。晶圓是集成電路的載體,在晶圓上可以進行光刻、刻蝕、氣相沉積、離子注入、研磨等多種處理工序,最終制成集成電路芯片。早先晶圓尺寸為 6 英寸到 8 英寸,現在普遍應用為 12 英寸,未來將廣泛應用 18 英寸,晶圓正在向更大尺寸發展。隨著晶圓的尺寸變大,先進封裝技術更先進,晶圓用途也更加廣泛,可以作為芯片的制作基底,也可以在晶圓上制作硅基板實現 2.5D 封裝,還可以在晶圓級封裝中承載晶圓。與傳統封裝是先切割晶圓再各自封裝不同的是,晶圓級封裝是先對整片晶
17、圓進行封裝再切割成小的芯片顆粒,封裝面積與裸片一致,可以提高封裝效率并降低封裝成本。同時,晶圓級封裝沒有引線、鍵合和塑膠工藝,連接線路較短,可運用數組式連接,具有封裝尺寸小、高傳輸速度、高密度連接、生產周期短等優點。10/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 4.TSV(硅通孔)技術(硅通孔)技術 為了縮小傳輸距離,人們使用堆疊芯片的方式進行封裝。硅通孔技術通過將芯片的焊點打穿,并在通孔里填充金屬材料(主要為銅),使芯片與芯片、芯片與基板實現垂直互連。比起傳統的平鋪芯片或者引線互連堆疊芯片,利用 TSV 的先進封裝能夠大幅縮小連接距離、提升連接效率。
18、11/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 硅通孔技術是實現 2.5D 及 3D 封裝的關鍵解決方案。臺積電的 CoWoS 封裝中采用了大量 TSV 技術,其傳輸的高速和可靠性使之成為了 AI(如英偉達 A100、H100,AMDMI300)等高性能芯片的主流選擇。三、三、發展現狀發展現狀 1.全球封測產業持續向好,封測產業已成為我國半導體的強勢產業全球封測產業持續向好,封測產業已成為我國半導體的強勢產業 隨著物聯網、5G 通信、人工智能、大數據等新技術的不斷成熟,全球集成電路行業進入新一輪的上升周期,全球封測市場規模穩步上升,根據 Yole 和集微
19、咨詢統計,2022 年全球封測市場規模達到 815 億美元,未來仍然保持穩步上升趨勢,預計 2026 年達到 961 億美元規模。同時,隨著近年來我國半導體產業的快速發展,為我國封裝測試行業的發展提供了強勁動力。預計 2023 年中國封測市場規模達到2807 億元,未來保持上漲趨勢,預計 2026 年市場規模增長至 3248.4 億元。12/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 傳統封裝基本由 OSTA 廠家完成,先進封裝 Fab 廠商深度參與。傳統封裝 IDM 廠商較少涉足,大部分進行外包。先進封裝因引入 bump、TSV、RDL、混合鍵合等工藝,
20、需要光刻、刻蝕、薄膜沉積、CMP等前道工藝完成,故 Fab 廠商開始介入封裝領域。此外,Fab 廠商與芯片設計廠家的聯系也更加緊密。當前臺積電(Fab)、英特爾(IDM)、AMD(芯片設計)、三星(IDM)等開始主導先進封裝產業的發展。臺積電是先進封裝架構提出的先驅與主力,AMD 為 Chiplet 先驅,傳統封測廠與 IDM 廠商均有參與先進封裝構架提出。先進封裝芯片設計研發廠商中,邏輯芯片廠商主要為英偉達、AMD 和高通等。存儲芯片廠商主要為海力士、三星和美光。先進封裝芯片代工廠商主要為 Fab 廠商臺積電、海力士、美光,OSTA 廠商日月光、安靠、長電先進以及 IDM 廠商 Intel
21、和三星。如傳統封裝廣泛應用于各大電子領域一般,先進封裝應用也廣泛。不過考慮到先進封裝的成本,先進封裝主要應用在 HPC、手機、汽車等對技術要求更高的領域。2.先進封裝市場占比快速提升,未來有望超越傳統封裝先進封裝市場占比快速提升,未來有望超越傳統封裝 傳統封裝具有性價比高、產品通用性強、使用成本低、應用領域廣的優點。高端消費電子、人工智能、數據中心等快速發展的應用領域大量依賴先進封裝,先進封裝的成長性要顯著好于傳統封裝。根據 Yole和集微咨詢數據,預計 2023 年全球先進封裝市場占比為 48.8%,2026 年達到 50.2%。中國先進封裝市場占比較低,但仍有較大發展潛力,預計 2023
22、年中國先進封裝市場占比將達到 39%。13/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 3.先進封裝中倒裝先進封裝中倒裝占比最大,占比最大,2.5D/3D 堆疊封裝增長強勁堆疊封裝增長強勁 根據產品工藝復雜程度、封裝形式、封裝技術、封裝產品所用材料是否處于行業前沿,先進封裝又細分為倒裝芯片封裝(Flip-Chip)、晶圓片級芯片規模封裝(WLCSP)、2.5D/3D 堆疊封裝(2.5D/3Dstacking)、扇出型封裝(Fan-out)和嵌入式基板封裝(ED)技術。根據 Yole 和集微咨詢數據,各細分工藝中倒裝芯片封裝占比最大,2022 年占比為 76
23、.7%。先進封裝市場規??傮w呈現上升趨勢,倒裝芯片封裝 2020-2026 年 CAGR 為 6%,嵌入式基板封裝占比較小,但 CAGR 最高,為 25%。其次是 2.5D/3D 堆疊封裝 CAGR 為 24%,扇出型封裝 CAGR 為 15%。14/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 四、競爭格局四、競爭格局 1.臺積電為全球先進封裝龍頭臺積電為全球先進封裝龍頭 從全球來看,臺積電是先進封裝的龍頭,目前全球 AI 芯片龍頭英偉達、AMD 最領先的 AI 芯片都采用了臺積電的先進封裝解決方案。臺積電推出的 3DFabric,搭載了完備的 3D 硅堆
24、棧(3DSiliconStacking)和先進的封裝技術。3DFabric 是由臺積電前端 3D 硅堆棧技術 TSMCSoIC 系統整合的芯片,由基板晶圓上封裝(Chipon Waferon Substrate,CoWoS)與整合型扇出(Integrated Fan-Out,InFO)的后端 3D 導線連接技術所組成,能夠為客戶提供整合異質小芯片(Chiplet)的彈性解決方案。該項技術先后被用于賽靈思的 FPGA、英偉達的 GPU 以及 AMD 的 CPU、GPU 等產品。Intel 主導的 2.5D 封裝技術為 EMIB,使用多個嵌入式包含多個路由層的橋接芯片,同時內嵌至封裝基板,達到高效
25、和高密度的封裝。由于不再使用 interposer 作為中間介質,可以去掉原有連接至interposer 所需要的 TSV,以及由于 interposer 尺寸所帶來的封裝尺寸的限制,可以獲得更好的靈活性和更高的集成度。相較于 MCM 和 CoWoS 技術,EMIB 技術獲得更高的集成度和制造良率。英特爾對各種先進封裝產品組合(如 Foveros、EMIB 和 Co-EMIB)的投資是實施公司新領導層所公布的 IDM2.0戰略的關鍵。15/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 三星也在積極投資先進的封裝技術,以滿足 HPC 應用在異質芯片整合的快速發
26、展。2020 年 8 月,三星公布了 XCube3D 封裝技術。在芯片互連方面,使用成熟的硅通孔 TSV 工藝。目前 XCube 能把 SRAM芯片堆疊在三星生產的 7nmEUV 工藝的邏輯芯片上,在更易于擴展 SRAM 容量的同時也縮短了信號連接距離,提升了數據傳輸的速度。此后發布的 I-Cube 可以將一個或多個邏輯 die 和多個 HBMdie 水平放置在硅中介層,進行異構集成。日月光憑借在 FOCoS 先進封裝技術的布局,是目前在封測代工廠中唯一擁有超高密度扇出解決方案的供應商。日月光的 FOCoS 提供了一種用于實現小芯片集成的硅橋技術,稱為 FOCoSB(橋),它利用帶有路由層的微
27、小硅片作為小芯片之間的封裝內互連,例如圖形計算芯片(GPU)和高帶寬內存(HBM)。硅橋嵌入在扇出 RDL 層中,是一種可以不使用硅中介層的 2.5D 封裝方案。與使用硅中介層的 2.5D 封裝相比,FOCoS-B 的優勢在于只需要將兩個小芯片連接在一起的區域使用硅片,可大幅降低成本。2.中國大陸先進封裝占比持續提高中國大陸先進封裝占比持續提高 16/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2022 年全球先進封裝廠商主要以中國臺灣、中國大陸、美國廠商為主。芯思想研究院(ChipInsights)發布 2022 年全球委外封測(OSAT)榜單,榜單顯示
28、,2022 年委外封測整體營收較 2021 年增長9.82%,達到 3154 億元;其中前十強的營收達到 2459 億元,較 2021 年增長 10.44%。根據總部所在地劃分,前十大委外封測公司中,中國臺灣有五家(日月光 ASE、力成科技 PTI、京元電子 KYEC、南茂科技 ChipMOS、頎邦 Chipbond),市占率為 39.36%,較 2021 年的 40.58%減少 1.22個百分點;中國大陸有四家(長電科技 JCET、通富微電 TFMC、華天科技 HUATIAN、智路封測),市占率為 24.54%,較 2021 年 23.53%增加 1.01 個百分點;美國一家(安靠 Amko
29、r),市占率為14.08%,相較 2021 年的 13.44%增加 0.64 個百分點。近年來,國內廠商先進封裝技術快速發展,在全球的市場份額不斷提高,中國大陸先進封裝產值占全球比例也不斷提升,由 2016 年的 10.9%增長至 2020 年的 14.8%,隨著我國封測行業的不斷發展,預計我國先進封裝產值占全球比重有望進一步提高,2022 年達到 16.8%。國內先進封裝廠中,長電科技、通富微電、華天科技、甬矽電子、盛合精微長電科技、通富微電、華天科技、甬矽電子、盛合精微等均有深入積累和布局,部分龍頭公司在先進封裝技術上與海外龍頭技術水平已經比較接近。17/37 2024 年年 3 月月 2
30、5 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 五五、產業鏈梳理產業鏈梳理 1.上游上游:先進封裝材料先進封裝材料 先進封裝材料是先進封裝產業鏈核心上游。先進封裝技術的發展離不開封裝材料的支撐,包括生產封裝基板的興森科技、崇達技術、深南電路興森科技、崇達技術、深南電路等廠商,生產包封材料的華海誠科、凱華材料華海誠科、凱華材料等廠商,以及生產芯片粘結材料等其他材料的聯瑞新材聯瑞新材等廠商。下游客戶主要是長電科技、通富微電、華天科技長電科技、通富微電、華天科技等封測廠商。先進封裝材料市場結構以封裝基板和包封材料為主。半導體封裝材料可以細分為封裝基板、引線框架、鍵合絲、包封材料、陶瓷封裝材料、芯片粘
31、結材料和其他封裝材料。據 SEMI 統計,傳統的封裝材料市場結構中封裝基板占比最高,為 40%,其次為引線框架和鍵合線,占比均為 15%,包封材料、陶瓷封裝材料、芯片粘接材料和其他材料占比分別為 13.0%、11.0%、4.0%和 2.0%。先進封裝一般不采用引線框架和引線鍵合的方式進行封裝,因而對引線框架和鍵合絲的需求較小,以封裝基板和包封材料為主。18/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 除封裝基板和包封材料外,區別于傳統封裝,先進封裝過程中還需要用到的材料有:1)底部填充料()底部填充料(Underfill):):FC 封裝的關鍵材料,主要用
32、于芯片與基板的連接,分散芯片表面承載應力,緩解芯片、焊料和基板三者熱膨脹系數不匹配產生的內應力,保護焊球、提高芯片抗跌落與熱循環可靠性等,產品需要具有很好的流動性、高可靠性、低熱膨脹系數,對產品的配方及工藝要求極高。以環氧樹脂為主,添加球型硅微粉、固化劑等進行填充。2)聚酰亞胺:)聚酰亞胺:在 WLP 封裝過程中,RDL 和晶圓表面的鈍化層中介質通常需要光敏絕緣材料來制造,傳統聚酰亞胺(Polyimide,PI)需要配合光刻膠使用,采用 PSPI 工藝流程可大幅簡化,主流應用為光敏聚酰亞胺(Photo Sensitive Polyimide,PSPI)。3)光刻膠:)光刻膠:應用場景與 PSP
33、I 相似,主要在光刻工藝中使用,除 RDL 外,在封裝基板、中介轉接板(Interposer)、TSV、Bumping 中也有應用,與晶圓制造過程中使用的光刻膠不同,封裝用光刻膠分辨率一般僅要求為微米級的厚膠、紫外光光源、436nm 的 g 線與 365nm 的 i 線。19/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 4)拋光液和拋光墊:)拋光液和拋光墊:先進封裝工藝流程中,化學機械拋光(Chemical Mechanical Polishing,CMP)是 TSV 工藝中的關鍵流程,用到的主要材料為拋光液和拋光墊。TSV 工藝中拋光液主要分為兩大類:正
34、面銅/阻擋層的拋光液和晶圓背面的拋光液。5)靶材:)靶材:先進封裝工藝流程中,靶材主要用于 Bumping 工藝中凸點下金屬層(Under Bumping Metal,UBM)及 TSV 工藝中電鍍種子層的濺射,由于無法直接在絕緣體或硅材料上進行電鍍,需要先進行種子層的濺射,一般種子層材料與電鍍材料均為銅。由于銅和二氧化硅絕緣層兩者之間粘附性較差,一般先沉積擴散阻擋層,采用鈦及鈦合金或鉭及鉭合金材料。6)濕電子化學品:)濕電子化學品:先進封裝工藝中主要采用光刻膠剝離液作為晶圓清洗材料,在光將光刻膠剝離。此外,在 TSV、Bumping 等工藝流程中還對顯影液、蝕刻液、清洗液等濕電子化學品需求量
35、較大。除封裝基板和包封材料外,傳統封裝和先進封裝過程中均需要用到的材料有:1)芯片粘接材料()芯片粘接材料(DieAttach):):用于粘接芯片與基板的封裝材料,在先進封裝工藝中主要在芯片堆疊、多芯片粘接和 FC 芯片粘接等工藝中,芯片堆疊工藝中導電膠使用較多,20m 以下的芯片厚度情況下,一般使用 DAF 膜(Die Attach Film)粘接。DAF 膜根據解膠方式的不同又有 Non-UV 膜(通常稱之為藍膜)和 UV 膜之分。2)電鍍)電鍍液:液:目前傳統封裝中,電鍍是主流金屬化工藝之一。在先進封裝工藝中,電鍍主要用于Bumping、RDL 和 TSV 工藝中。TSV 工藝可采用電鍍
36、和 CVD 兩種填充方式,由于先進封裝孔徑一般在5m 以上,因此適合大直徑孔徑的電鍍是主流的 TSV 填充工藝。TSV 工藝中采用的電鍍材料主要是銅,Bumping 過程中電鍍材料主要是銅和錫銀。2.下游:下游:應用領域應用領域 20/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 先進封裝下游應用領域廣泛。在國際半導體龍頭廠商的研發下,目前主流的先進封裝技術維度逐漸從2D 提升至 2.5D 和 3D,同時系統的功能密度也得到提升,在手機、5G、AI、可穿戴設備、高端服務器和高性能計算等領域得到了廣泛應用,產品的價值量和技術壁壘相比于傳統封裝更高。(1)先進封
37、裝應用領域廣泛,需求增長迅速先進封裝應用領域廣泛,需求增長迅速 先進封裝相較于傳統封裝技術能更好地提升芯片性能和生產效率,其應用場景不斷擴展。目前各種不同類型先進封裝技術已廣泛應用于人工智能(AI)、高性能運算(HPC)、5G、AR/VR 等領域,占整體封測市場的比重也在不斷提升。21/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告(2)HPC、高端手機、高階自動駕駛有望成為先進封裝主要增長驅動、高端手機、高階自動駕駛有望成為先進封裝主要增長驅動 芯片下游應用廣泛,先進封裝由于其技術先進性與高昂的成本,目前優先應用于對性能要求高或對價格不敏感的高端領域。臺積電
38、是半導體芯片代工龍頭,芯片制程行業領先,此外也是推動先進封裝的先驅。臺積電當前收入結構的拆分一定程度上可以表征先進封裝的主要應用下游。2023 年,臺積電營收拆分來看以 HPC(占比 43%)、Smart Phone(占比 38%)、loT(占比 8%)、Automotive(占比 6%)貢獻為主。HPC 受大模型訓練的驅動,對于 HBM 等應用先進封裝的存儲需求快速攀升。高端手機(如蘋果)以及正在陸續面世的 AI 手機對于使用先進封裝的高階芯片的需求量亦持續水漲船高。自動駕駛未來將向 L4、L5 等高階方向發展,對于算力的需求會持續提升,有望為先進封裝提供新增量。綜合來看 HPC、AI 手機
39、、高階自動駕駛對芯片性能要求較高,未來將成為先進封裝主要的需求驅動。六六、市場空間市場空間 1.預測預測 2028 年全球先進封裝設備市場空間將達到年全球先進封裝設備市場空間將達到 172.1 億美元,億美元,22-28年年 CAGR 為為 10%根據 Yole 預測,全球封裝市場規模將由 2022 年的 938 億美元增至 2028 年的 1354 億美元,其中先進封裝占比將由 47.2%穩步提升至 58%?;诖宋覀兲岢鱿铝屑僭O:1)全球先進封裝資本開支/先進封裝市場規模為 31%。根據 Yole 的 2022 年先進封裝營收前九大半導體廠商資本開支數據,用其先進封裝資本開支之和/先進封裝
40、營收之和 31%,作為先進封裝資本開支占比。2)設備投入在資本開支中占比為 70%。22/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2.預測預測 2025 年中國大陸先進封裝設備市場空間將達到年中國大陸先進封裝設備市場空間將達到 285.4 億元,億元,21-25 年年 CAGR 為為 24.1%設備國產化率僅 10%(2021 年)。根據 Yole 預測,中國大陸市場規模將由 2021 年的 2660 億元增至2025 年的 3552 億元,其中先進封裝占比將由 37%穩步提升至 41%。根據 MIRDATABANK 數據,2021 年國內先進封裝設備
41、國產化率僅 10%?;诖宋覀兲岢鱿铝屑僭O:1)中國大陸先進封裝資本開支/先進封裝市場規模:根據 Yole 的 2021 年先進封裝營收前九大半導體廠商資本開支數據,中國大陸先進封裝企業資本開支之和/先進封裝營收之和為 17.5%,考慮到該值與全球的 31%有較大差距,預測國內先進封裝資本開支占比將會穩步提升。2)設備投入在資本開支中占比為70%。3.先進封裝所需新設備的市場空間先進封裝所需新設備的市場空間 1)中國大陸先進封裝資本開支/先進封裝市場規模:根據 Yole 的 2021 年先進封裝營收前九大半導體廠商資本開支數據,中國大陸先進封裝企業資本開支之和/先進封裝營收之和為 17.5%,
42、考慮到該值與全球的 31%有較大差距,預測國內先進封裝資本開支占比將會穩步提升。2)設備投入在資本開支中占比為70%。23/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 全球光刻機市場規模平穩增長全球光刻機市場規模平穩增長,呈現寡頭壟斷格局。呈現寡頭壟斷格局。先進封裝新工藝中凸點制作、RDL 制備以及 TSV鉆孔等步驟均涉及光刻機的使用,根據 SEMI 數據顯示,2020 年全球半光刻機市場規模達到約 170.9億美元。預測 2023 年全球光刻機市場規模將增至 271.3 億美元,2024 年增至 295.7 億美元。光刻機市場呈現寡頭壟斷格局,前三供應商
43、 ASML、Canon、Nikon 占據絕大多數市場份額,其中,ASML 市場份額占比 82.1%,Canon 市場份額占比 10.2%,Nikon 市場份額占比 7.7%。國內來看,涉足光刻機的包括上海微電子和芯碁微裝(直寫光刻機)??涛g設備增長強勁,市場份額集中??涛g設備增長強勁,市場份額集中??涛g設備是的重要性僅次于光刻機,先進封裝新工藝中 RDL 刻蝕去除多余 UBM 以及 TSV 鉆孔等步驟也需要使用刻蝕設備。從市場規模來看,2013-2019 年,刻蝕設備市場規模不斷增長。2019 年,全球刻蝕設備市場規模約為 115 億元,2013-2019 年市場規模平均增長率接近 20%。預
44、計未來刻蝕設備市場規模增長率會逐漸放緩,到 2025 年實現 155 億美元。全球刻蝕設備市場呈現高度壟斷格局,泛林半導體、東京電子、應用材料占據主要市場份額。泛林半導體、東京電子和應用材料刻蝕機領域整體市場份額約為 90%,其中泛林半導體獨占 52%的市場份額,Nikon 與Canon 分別占據 20%和 19%的市場份額。國內廠商中,中微公司、北方華創等企業在刻蝕機領域具有較強的競爭力,成為國內刻蝕機行業的領軍企業。24/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 薄膜沉積設備市場規模穩定增長,全球市場份額高度集中薄膜沉積設備市場規模穩定增長,全球市場
45、份額高度集中。先進封裝工藝中凸點下金屬化和 TSV 電鍍前沉積種子層等步驟涉及薄膜沉積設備。薄膜沉積設備主要負責各個步驟當中的介質層與金屬層的沉積,包括 CVD(化學氣相沉積)設備、PVD(物理氣相沉積)設備/電鍍設備和 ALD(原子層沉積)設備。2017-2021 年全球薄膜沉積設備市場規模由 125 億美元增長至 190 億美元,CAGR 為 11.04%。Gartner預測,2021-2025 年全球薄膜沉積設備市場規模將以 15.66%的年均復合增速增長,至 2025 年達 340億美元。從全球市場份額來看,薄膜沉積設備行業呈現出高度壟斷的競爭局面,行業基本由應用材料、ASMI、泛林半
46、導體、TEL 等國際巨頭壟斷。2019 年,ALD 設備龍頭 TEL 和 ASM 分別占據了 31%和29%的市場份額,剩下 40%的份額由其他廠商占據;而應用材料則基本壟斷了 PVD 市場,占 85%的比重,處于絕對龍頭地位;在 CVD 市場中,應用材料全球占比約為 30%,連同泛林半導體的 21%和 TEL的 19%,三大廠商占據了全球 70%的市場份額。國內薄膜沉積設備廠商主要有北方華創科技、拓荊科技、微導納米等,國產化替代空間大。25/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 涂膠顯影設備市場穩步增長,全球市場呈巨頭壟斷格局。涂膠顯影設備市場穩步
47、增長,全球市場呈巨頭壟斷格局。先進封裝工藝中凸點下金屬化和 RDL 電路圖形成等步驟會使用到涂膠顯影設備。從市場規模來看,2019-2022 年全球前道涂膠顯影設備市場規模由17.85 億美元增長到 25.12 億美元,CAGR 為 12.06%,后道設備亦存在一定增量。華經產業研究院預測,2023 年前道設備市場規模為 24.76 億美元,整體保持穩定。全球涂膠顯影設備市場高度集中,東京電子(TEL)一家獨大。2019 年東京電子市場分額約為 87%,其他廠商包括迪恩士(DNS)、蘇斯微(SUSS)、億力鑫(ELS)等市場份額合計約 13%。國內廠商中,芯源微是全國唯一一家前道涂膠顯影設備供
48、應商。全球全球 CMP 設備市場規模迅速回升,呈現雙頭壟斷格局。設備市場規模迅速回升,呈現雙頭壟斷格局。先進封裝 TSV 技術以及混合鍵合中晶圓片拋光減薄工藝離不開 CMP 設備。2019-2020 年受全球半導體行業景氣度下降影響,全球 CMP 設備市場規模減小至 17.67 億美元。2021 年半導體行業迎來新一輪上行周期,拉動 CMP 市場規??焖倩厣?7.83 億美元。2022 年 CMP 市場規模為 27.78 億美元,整體保持穩定。全球 CMP 設備市場呈雙頭壟斷格局,2019 年前兩大供應商應用材料和荏原 Ebara 市場份額分別為 66.1%和 28.3%,合計占比達94.4
49、%,2017-2019 年兩家公司市場份額之和均超過 90%。國內廠商主要有華海清科、晶亦精微等,其中華海清科相較國內其他廠商具有較大領先。華海清科 28nm 制程已實現成熟產業化應用,14nm 制程工藝正處于驗收階段,但相較國外龍頭最先進技術已達 5nm 制程工藝仍有較大差距。26/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 七七、相關公司相關公司 1.通富微電通富微電 通富微電是 1997 年成立、2007 年上市的集成電路封裝測試服務提供商,可以為全球客戶提供設計仿真和封裝測試一站式服務。20 余年來,公司依靠內生和外延兩種模式不斷發展壯大自身實力。
50、1)內生:2014-2015 年,借助國家政策的東風,基于對全球半導體產業趨勢的判斷,先后在南通蘇通園區、安徽合肥新建集成電路封測工廠;2017 年,協同廈門海滄區政府建設廈門封測工廠;2020 年,崇川廠房建成;2021 年,新增第七個封測基地通富通科。2)外延:2016 年,通富微電聯合國家集成電路產業投資基金斥資 3.71 億美元收購 AMD 蘇州及 AMD 檳城各 85%股權。27/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 公司股權結構清晰,石磊先生為公司董事長,通過華達微電子間接持有公司 0.79%股份,其父石明達先生為公司創始人,也為公司名譽
51、董事長及副董事長,通過南通華達微電子間接持有公司 7.78%股份。石明達和石磊先生均享受國務院特殊津貼,分別為教授級高級工程師和高級工程師,產業經驗豐富的領軍者是公司持續健康發展的堅實保障。國家集成電路產業投資基金一期和二期分別持有公司 11.93%和 1.35%的股權,兩期大基金共同持股側面印證了公司的技術實力和發展潛力。近年來,公司營業收入由 2018 年的 72.23 億元持續攀升至 2022 年的 214.29 億元,CAGR 為 31.24%,主要是由于公司與國際大廠 AMD 合作密切,且持續進行技術創新,產業轉型戰略較為成功。2023 年前三季度,在全球半導體處于庫存調整期和消費復
52、蘇不及預期的大背景下,公司業績依舊保持穩定,同比增長 3.84%至 159.07 億元;主要是由于公司大客戶發展勢頭強勁,且公司產品結構持續優化,客戶愈發多元化。從生產基地來看,通富超威蘇州和通富超威檳城為公司貢獻 80%左右的營收,南通通富和合肥通富營收占比相對較小。通富超威蘇州和通富超威檳城主要是憑借 7nm、5nm、FCBGA、Chiplet 等先進技術優 28/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 勢,不斷強化與 AMD 等行業領先企業的深度合作,實現銷售業績穩步增長,從而成為公司主要營收貢獻基地,且隨著技術不斷迭代,營收有望繼續增長。在境內
53、外業務占比方面,公司境外業務占比較大,除 2021 年境外營收占比為 68.25%外,2018-2022 年境外營收占比均為 70%以上,主要是由于公司與海外客戶的合作持續深化。近年來,在國產替代的大背景下,公司抓住新能源、車載應用市場、本土顯示芯片等成長契機,與國內客戶加強合作,公司境內營收占比整體呈上升趨勢。公司持續研發創新,積極開展專利布局,快速切入先進封裝領域。公司目前已經建成了融合 2.5D、3D、MCM-Chiplet 等先進封裝技術的 VISionS 的先進封裝平臺及超大尺寸 FCBGA 研發平臺;自建的2.5D/3D 產線全線通線,1+4 產品及 4 層/8 層堆疊產品研發穩步
54、推進;基于 ChipLast 工藝的 Fan-out技術,實現 5 層 RDL 超大尺寸封裝(65 65mm);超大多芯片 FCBGAMCM 技術,實現最高 13 顆芯片集成及 100 100mm 以上超大封裝,精準卡位高端封測,具備技術競爭優勢。2023 年上半年,公司實現了射頻模組、通訊 SOC 芯片等產品大批量國產化生產;存儲器產線和顯示驅動產線穩步進入量產階段;在功率半導體領域,公司已配合意法半導體等行業龍頭完成了碳化硅模塊(SiC)自動化產線的研發并實現了規模量產,再次印證了公司強大的技術實力。29/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 封
55、測行業具備開拓客戶時間長,大規模量產后客戶粘性強、極少更換封測供應商的特點,因此良好的客戶關系是封測廠的競爭優勢之一。通富微電以超前的意識,主動融入全球半導體產業鏈,先后從富士通、卡西歐、AMD 獲得了技術許可,得到了 AMD、MTK、紫光展銳、卓勝微、ST、TI 等多家頭部企業的高度認可,客戶資源覆蓋國際巨頭企業以及各個細分領域龍頭企業,為公司穩定持續發展提供了有力保障。通富微電進入半導體封測行業已 20 余年,是半導體封測產業變遷的實踐者和參與者,在規模、技術能力、客戶資源等方面接近國際先進水平。在全球前十大封測企業中,公司營收增速連續 3 年保持第一;根據芯思想研究院數據,2022 年公
56、司在全球前十大封測企業中市占率增幅第一,營收規模排名進階,首次進入全球四強。隨著公司產品業務結構的進一步調整,憑借 7nm、5nm、FCBGA、Chiplet 等先進技術優勢,與行業領先企業深度合作的客戶優勢,預計公司的業績和市占率都將持續提升。30/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 2.長電科技長電科技 公司成立于 1998 年(前身成立于 1972 年),2003 年上市,是國內首家半導體封測上市公司,2022 年營收體量居封測行業全球第三。股權結構:大基金和中芯國際為公司前二大股東,未來有望強化業務協同。目前公司公司無控股股東、無實際控制人
57、,第一大、第二大股東分別為國家集成電路產業投資基金(簡稱“大基金”)和芯電半導體(中芯國際子公司,股權穿透后 100%持股)。截至 2023 年一季度末,國家集成電路產業投資基金和芯電半導體分別持有公司 13.31%、12.86%的股權。國家集成電路產業投資基金是國家為促進集成電路產業發展而設立的戰略投資機構;芯電半導體為中芯國際全資子公司,與長電科技產業鏈上下游關系密切。我們認為,在先進封裝前道化的行業趨勢下,長電科技與中芯國際雙方可以加強先進封裝相關協同合作,提供一站式服務解決方案,增強長電科技較其他 OSAT 廠的差異化競爭優勢,進而提升其市場地位,我們持續看好長電科技在國內先進封測的領
58、先優勢。31/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 收入端:近幾年公司加速從消費類市場向高性能封裝技術和高附加值應用布局,帶動業績穩健成長。營收端,2018-2022 年,公司營收分別為 238.6/235.3/264.6/305.0/337.6 億元,近五年營收 CAGR 達9.1%。2022 年公司在芯片封測行業景氣度下行、終端客戶需求疲軟的背景下營業收入同比+10.69%,主要系公司靈活調整訂單結構及產能布局,加速從消費電子類向市場需求快速增長的汽車電子、運算電子開拓所致,2022 年公司汽車電子收入同比+85%,運算電子業務收入同比+46%。
59、利潤端,2019 年公司整合內部資源,優化全球價值鏈,星科金朋經營業績有所改進,虧損幅度大幅減少,整體業績扭虧。受益于先進封裝出貨放量帶來的盈利釋放,公司自 19 年實現扭虧為盈后,歸母凈利潤持續三年實現高速增長。2018-2022 年公司歸母凈利潤分別為-9.39/0.89/13.04/29.59/32.31 億元。據公司公告,2023年公司計劃資本開支 65 億元,產能擴充面向高性能、先進封裝領域及加速 XDFOI 技術量產,先進封裝占比超過 80%,面向需求持續成長的高性能計算、存儲、汽車及工業電子等相關領域占比超 2/3,我們看好公司高價值量業務的成長性。32/37 2024 年年 3
60、 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 公司客戶質量一流,海外業務營收占比超 7 成。公司客戶覆蓋包括 A 客戶、三星、高通、華為、西部數據、海力士、德州儀器、ADI、英特爾、博通、ST 等全球頭部廠商,據公司公開平臺投資者交流回復,全球前二十大半導體公司中的 85%已成為公司客戶。2022 年前五大客戶營收占比達 51.4%。2022 年,公司海外業務營收占比為 73.81%,近幾年公司海外業務營收占比基本保持平穩,均在 70%以上。在國外客戶導入方面,韓國工廠于 21 年獲得了多款歐美韓車載大客戶的汽車產品模組合作開發項目,主要應用為智能座艙和 ADAS;22 年韓國工廠
61、又與下游大客戶達成了新能源汽車的芯片項目合作,并將用于該客戶車載娛樂信息和 ADAS 輔助駕駛。全資子公司長電微電子有望成為 2.5D/3D 高性能封裝生產基地。長電微電子晶圓級微系統集成高端制造項目于 2022 年 7 月在江陰開工,建設按計劃快速推進,項目新廠房于 2023 年 6 月 21 日完成封頂。項目一期計劃于 2024 年初竣工并投入使用。該項目聚焦全球領先的 2.5D/3D 高密度晶圓級封裝等高性能封裝技術,面向全球客戶對高性能、高算力芯片快速增長的市場需求,提供從封裝協同設計到芯片成品生產的一站式服務。公司先進技術覆蓋面廣,為國內先進封裝領先廠商,目前資本開支亦主要聚焦先進封
62、裝業務。公司先進封裝技術包括 FC、TSV、SiP、2.5D/3D、晶圓級等產品,為國內先進封裝最突出的廠商,產品聚焦 5G通信類、高性能計算、消費類、物聯網、汽車電子和工業等重要領域。公司在 SiP 方面大力布局,旗下多個廠均有相關業務,2.5D/3D 封裝亦為世界一流的水準,產品覆蓋與日月光旗鼓相當。2022 年公司推動技術開發 5 年規劃,面向 5G/6G 射頻高密度,超大規模高密度 QFN 封裝,2.5D/3Dchiplet,高密度多疊加存儲技術等先進技術開展前瞻性研發,公司 2022 年 Capex 為 60 億元,其中 70%投資先進封裝,并重點聚焦 5G、汽車電子、大數據存儲等熱
63、門封裝領域。據公司公告,2023 年公司計劃資本開支65 億元,產能擴充面向高性能、先進封裝領域及加速 XDFOI 技術量產,先進封裝占比超過 80%,面向需求持續成長的高性能計算、存儲、汽車及工業電子等相關領域占比超 2/3,我們看好公司高價值量業務的成長性。此外,長電科技與中芯國際合作緊密,中芯國際為長電科技股東之一,在需要前道工藝輔助的 2.5D/3D 封裝技術,雙方有望在半導體產品的制造和封測環節協同合作,增強長電科技較其他OSAT 廠的差異化競爭優勢,進而提升其市場地位,我們持續看好長電科技在國內先進封測的領先優勢。33/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度
64、|研究報告研究報告 長電科技的 2.5D/3D 封裝可以依結構分為封裝等級、晶圓級等級、硅互連等級三大類,技術與日月光相近。其中,封裝等級為需要基板和引線框架的封裝,系列包含堆疊芯片封裝 Stacked Die(SD)、層疊封裝 PoP、封裝內封裝 PiP;晶圓級等級為晶圓級封裝,運用 RDL 重布線進行互連;硅互連尚在研發中。長電持續朝向類似臺積電 SoIC 的 3DIC 發展。3.甬矽電子甬矽電子 甬矽電子是一家從事集成電路封裝和測試業務的公司,為下游 IC 設計企業提供一站式的集成電路封裝與測試方案。采用 Fabless 模式的芯片設計公司完成芯片設計后,將版圖交由晶圓代工廠制造晶圓,完
65、工后交付給公司,公司根據客戶提出的封裝類型和參數要求進行封裝和專業測試后將最終芯片成品交付給客戶。自 2017 年 11 月成立,甬矽電子一直聚焦集成電路封測業務中的先進封裝領域,堅持自主研發和創新。公司全部產品均為中高端先進封裝形式,封裝的產品包括“高密度細間距凸點倒裝產品(FC 類產品)、系統級封裝產品(SiP)、扁平無引腳封裝產品(QFN/DFN)、微機電系統傳感器(MEMS)”4 大類別,下轄 9 種主要的封裝形式,共計超過 1900 個量產品種。34/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 目前,甬矽電子正在加速成長,成為國內獨立封測廠商的第
66、一梯隊,公司在研發過程中表現出較為突出的技術優勢和工藝先進性,迅速進入量產階段并進入頂尖集成電路設計企業供應鏈。公司獲得恒玄科技、晶晨股份、富瀚微、聯發科、北京君正、鑫創科技、全志科技、匯頂科技、韋爾股份、唯捷創芯、深圳飛驤、翱捷科技、銳石創芯、昂瑞微、星宸科技等行業內知名設計公司的高度認可,成為其合格供應商。甬矽電子管理團隊資歷較深,集成電路行業經驗豐富,多人曾在日月光、長電科技等龍頭企業任職。公司研發人員數量在逐漸增加,同時核心技術人員有豐富的業內研發經驗,在公司的重要技術創新和專利研發上成績斐然。甬矽電子從成立之初便聚焦集成電路封測業務中的先進封裝領域,其全部產品為 QFN/DFN、WB
67、-LGA、WB-BGA、Hybrid-BGA、FC-LGA 等中高端先進封裝形式,并在 SiP、FC、QFN/DFN 等先進封裝領域具有較為突出的工藝優勢和技術上的先進性,公司并無 DIP、QFP 等傳統封裝業務。35/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 對于未來的發展戰略,甬矽電子在中高端先進封裝技術領域里不斷豐富升維。除了已掌握的EMIShielding、Bumping 等技術,正積極開發 7nm 以下級別晶圓倒裝封測工藝、高密度系統級封裝技術、TSV 以及 2.5D/3D 封裝等,并持續向車規級、工控級和 5G、物聯網等應用市場擴張拓展。此外
68、,在這個機械向電子轉變的時代風口,甬矽電子也在加快速度進入汽車賽道,研究開發應用范圍更廣的汽車芯片。4.其他相關公司其他相關公司 36/37 2024 年年 3 月月 25 日日 行業行業|深度深度|研究報告研究報告 八、八、未來展望未來展望 1.AI 浪潮推升先進封裝需求浪潮推升先進封裝需求 隨著摩爾定律的放緩,先進制程的推進的成本越來越高,先進封裝能以更加具有性價比的方式提高芯片集成度,提高芯片互聯速度,實現更加高的帶寬,已經得到了越來越廣泛的應用。在高端消費電子、人工智能、服務器、汽車等領域,先進封裝已經滲透進各個行業的終端應用中。在 AI 領域,算力和功耗是 AI 芯片最關鍵的指標。隨
69、著摩爾定律的放緩,單純依靠先進制程來提升算力性價比越來越低,先進封裝發揮著越來越關鍵的作用。目前英偉達、amd 的 AI 芯片均采用了臺積電的Cowos 先進封裝,CoWoS 是一種 2.5D、3D 的封裝技術,可以分成 CoW 和 WoS 來看。Cowos 先將芯片通過 ChiponWafer(CoW)的封裝制程連接至硅晶圓,再把 CoW 芯片與基板(Substrate)連接,整合成 CoWoS。在硅中介層中,臺積電使用微凸塊(Bmps)、硅穿孔(TSV)等技術,代替傳統引線鍵合用于裸片間連接,大大提高了互聯密度以及數據傳輸帶寬。目前大部分 AI 芯片均采用 HBM 存儲,HBM 的高焊盤數
70、和短跡線長度要求需要 2.5D 先進封裝技術,因此目前幾乎所有的 HBM 系統都封裝在 CoWoS 上。對于 AI 芯片廠商,Cowos 不僅可以提高系統性能,還可以降低功耗、縮小封裝尺寸,獲得了 AI 芯片廠商廣泛采用,英偉達的 H100、AMD 的 MI300 等熱門 AI 芯片均采用了 Cowos 封裝。在人工智能、自動駕駛等算力需求暴漲的背景下,先進封裝在提高芯片集成度、縮短芯片距離、加快芯片間電氣連接速度以及性能優化的過程中扮演了越來越重要角色。2.先進封裝推升前道和后道設備需求共同成長,國產替代全方位推進先進封裝推升前道和后道設備需求共同成長,國產替代全方位推進 傳統封裝一般在封測
71、廠完成,先進封裝越來越向前道晶圓廠工藝滲透,先進封裝技術主要包含倒裝(FlipChip),凸塊(Bumping),晶圓級封裝(Wafer level package),2.5D 封裝(interposer,RDL 等),3D 封裝(TSV)等封裝技術,新的技術帶來的新的設備和工藝需求。37/37 2024 年年 3 月月 25 日日行業行業|深度深度|研究報告研究報告 九、參考研報九、參考研報 1.天風證券-專用設備行業半導體先進封裝專題:枕戈待旦,蓄勢待發!2.中泰證券-機械行業先進封裝之板級封裝:產業擴張,重視設備機遇3.中泰證券-電子行業 AI 系列之先進封裝:后摩爾時代利器,AI+國產
72、化緊缺賽道4.國投證券-電子行業:AI 浪潮推升先進封裝需求,國產替代全面推進5.銀河證券-通富微電-002156-AMD 產業鏈核心封測廠,先進封裝多點開花6.國泰君安-先進封裝設備行業深度報告:AI 拉動算力需求,先進封裝乘勢而起7.東吳證券-電子行業深度報告:先進封裝賦能 AI 計算,國內龍頭加速布局8.財通證券-封裝材料行業深度報告:“后摩爾時代”,國產材料助力先進封裝新機遇9.東北證券-電子行業策略報告一:厚積薄發辟新徑,光學與先進封裝迎量變到質變元年10.廣發證券-半導體設備行業系列研究之二十四:算力驅動 HBM 需求,先進封裝乘風而起11.中信證券-新材料行業先進封裝材料深度報告:技術、終端、客戶合力驅動,先進封裝材料國產替代加速12.民生證券-甬矽電子-688362-深度報告:專注中高端先進封裝,封測新銳志存高遠13.甬興證券-電子行業人工智能系列專題報告(一):CoWoS 技術引領先進封裝,國內 OSAT 有望受益14.華金證券-華天科技-002185-3DMatrix 打造技術護城河,推進廠房建設持續擴大產業規模免責聲明:以上內容僅供學習交流,不構成投資建議。