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半导体先进封装迎爆发机遇!产业链龙头全梳理

  半导体持续高景气度,晶圆厂建设力度不断加强,有望带动下游封测产业需求增长。
  受物理极限制约和成本巨额上升影响,行业进入"后摩尔时代",行业从过去着力于晶圆制造技术节点的推进,逐渐转向封装技术的创新。
  先进封装技术不仅可以提升功能、提高产品价值,还能有效降低成本,成为延续摩尔定律的重要路径。
  5G、物联网、高性能运算等产品需求持续稳定增加,大量依赖先进封装,因此先进封装的成长性要显著好于传统封装,其占封测市场的比重预计将持续提高。#半导体#
  先进封装行业概览
  目前封测行业正在经历从传统封装(SOT、QFN、BGA等)向先进封装转型。
  晶圆厂与封装厂在先进封装领域各有千秋,封测厂异质异构集成具有优势,晶圆级和2.5D/3D封装领域涉及前道工序延续,晶圆厂具有优势。
  先进封装的特点包括不采用传统的封装工艺,例如:无Bonding Wire;封装集成度高,封装体积小;内部互联短,系统性能得到提升4单位体积内集成更多功能单元,有效提升系统功能密度。
  在业界先进封装技术与传统封装技术以是否焊线来区分,先进封装技术包括FCBGA、FCQFN、2.5D/3D、WLCSP、Fan-Out等非焊线形式。
  先进封装工艺包括倒装焊(Flip Chip)、晶圆级封装(WLP) 、2.5D封装(Interposer)、3D封装(TSV)、Chip let等。
  先进封装技术效率高,芯片向着更小、更薄的方向演进,均摊成本更低,可实现更好的性价比,缺点是前期投入较大,需要规模效应来降低成本。
  根据Yole数据,2021年全球先进封装全球市场规模约350亿美元,预计到2025年先进封装的全球市场规模将达到420亿美元。2019-2025年全球先进封装市场的CAGR约8%。相比同期整体封装市场(CAGR=5%)和传统封装市场,先进封装市场增速高。Chiplet:先进封装代表工艺
  Chiplet又称芯粒或小芯片,是将一类满足特定功能的die(裸片)通过die-to-die内部互联技术实现多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起,形成一个系统芯片。
  SoC进行Chiplet化之后,不同的芯粒可以根据需要选择合适的工艺来分开制造,然后再通过先进封装技术进行组装,不需要全部都采用相同制程的工艺在一块晶圆上进行一体化制造,这样可以极大地降低芯片的制造成本。
  一些逻辑电路(例如加速器)可能不需要以与主处理器相同的最大时钟速率运行,因此可以在中间节点中制造,使用较旧的工艺技术可以将这些小芯片的制造成本降低多达50%
  资料来源:半导体行业观察
  先进封装技术在提升芯片性能方面展现的巨大优势,吸引了全球各大主流IC封测厂商在先进封装领域持续投资布局。
  虽然近年来国内领先企业在先进封装领域取得较大突破,先进封装的产业化能力基本形成。
  国内封测龙头长电科技、华天科技、通富微电已进入国际第一梯队,以三大封测厂为代表的中国大陆封测企业持续发力。
  2021年长电科技、通富微电先进封装营收占比超过70%,华天科技近年来在Fan-out以及3DIC封装领域也接连推出了eSiFO等自主研发的创新封装技术。
  Yole数据显示,中国封测企业在先进封装领域加速提高产能,增长率高达16%,是全球的2倍,其中长电科技在收购星科金鹏之后排名第三,仅次于英特尔和矽品。
  整体来看,芯片制程工艺发展到10nm以下水平后,"摩尔定律"迭代进度放缓、芯片成本攀升问题逐步显露,"后摩尔时代"从系统应用为出发点,不执着于晶体管的制程缩小,而将各种技术进行异质整合的先进封装技术作为"超越摩尔"的重要路径。
  在当前发展先进制程受限于外部环境下,先进封装部分替代追赶先进制程,或成为中国半导体可行的发展逻辑。
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