半導(dǎo)體先進(jìn)封裝技術(shù)發(fā)展趨勢 中國集成電路封裝測試業(yè)銷售額

• 黃江 2023年9月7日 來源：新浪 1225 79
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隨著電子產(chǎn)品進(jìn)一步朝向小型化與多功能發(fā)展，芯片尺寸越來越小，芯片種類越來越多，其中輸出入腳數(shù)大幅增加，使得3D 封裝、扇形封裝(FOWLP/PLP)以及系統(tǒng)封裝(SiP)等技術(shù)的發(fā)展成為延續(xù)摩爾定律的最佳選擇之一，先進(jìn)封裝技術(shù)在整個(gè)封裝市場的占比正在逐步提升。

半導(dǎo)體先進(jìn)封裝技術(shù)發(fā)展趨勢

當(dāng)前，封裝技術(shù)正不斷從傳統(tǒng)向先進(jìn)封裝演進(jìn)，先進(jìn)封裝市場增長顯著，通過提升芯片整體性能成為集成電路行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢，成為全球封測市場貢獻(xiàn)主要增量。

回顧歷史，先進(jìn)封裝的誕生和摩爾定律的遇阻密不可分，2015 年后，集成電路制程發(fā)展進(jìn)入瓶頸期，7nm、5nm、3nm 制程的量產(chǎn)進(jìn)度均落后于預(yù)期。隨著臺(tái)積電宣布2nm 制程工藝實(shí)現(xiàn)突破，集成電路制程工藝已接近物理尺寸的極限，進(jìn)一步突破難度較大。

因此，傳統(tǒng)封裝的瓶頸在于成本的大幅增長和技術(shù)壁壘日益增高，據(jù) IC Insights 統(tǒng)計(jì)，28nm制程節(jié)點(diǎn)的芯片開發(fā)成本為 5,130 萬美元，16nm 節(jié)點(diǎn)的開發(fā)成本為1 億美元，7nm節(jié)點(diǎn)的開發(fā)成本需要 2.97 億美元，5nm 節(jié)點(diǎn)開發(fā)成本上升至 5.4 億美元。

可見，隨著電子產(chǎn)品進(jìn)一步朝向小型化與多功能發(fā)展，芯片尺寸越來越小，芯片種類越來越多，其中輸出入腳數(shù)大幅增加，使得3D 封裝、扇形封裝(FOWLP/PLP)以及系統(tǒng)封裝(SiP)等技術(shù)的發(fā)展成為延續(xù)摩爾定律的最佳選擇之一，先進(jìn)封裝技術(shù)在整個(gè)封裝市場的占比正在逐步提升。

盡管目前國內(nèi)在先進(jìn)制程技術(shù)上與國際廠商仍存在明顯差距，但是Chiplet 方案為國內(nèi)芯片制造業(yè)提供彎道超車機(jī)會(huì)，國內(nèi)芯片廠商通過采用 Chiplet 方案來彌補(bǔ)國內(nèi)先進(jìn)制程產(chǎn)業(yè)鏈落后的劣勢，一定程度上通過先進(jìn)封裝來提升芯片性能。

2023先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)政策及應(yīng)用領(lǐng)域需求

受益于產(chǎn)業(yè)政策的大力支持以及下游應(yīng)用領(lǐng)域的需求帶動(dòng)，國內(nèi)封裝測試市場增長較快，國內(nèi)封測市場規(guī)模從2016年的1,564.30億元增長至2020年的2,509.50億元，年均復(fù)合增長率為12.54%，遠(yuǎn)高于全球封測市場3.89%，其中2020年先進(jìn)封裝市場規(guī)模為351.30億元。全球集成電路封測產(chǎn)業(yè)進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展期，而中國封測產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍保持較高增速，2017年到2021年的年復(fù)合增長率約為9.9%。2022年中國集成電路封裝測試業(yè)銷售額2,995.1億元，同比增長8.4%。目前，先進(jìn)封裝引領(lǐng)全球封裝市場增長。全球封裝市場按技術(shù)類型來看，先進(jìn)封裝的增速遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)封裝，預(yù)計(jì)到2026年，先進(jìn)封裝總體市場份額將超過50%，成為封裝產(chǎn)業(yè)增長的核心動(dòng)力。

近年來我國晶圓廠建設(shè)迎來高峰期，將帶動(dòng)封裝測試市場的發(fā)展。根據(jù)SEMI報(bào)告預(yù)測，2020-2025 年中國大陸地區(qū)晶圓產(chǎn)能占全球比例將從18%提高至 22%，年均復(fù)合增長率約為 7%。隨著大批新建晶圓廠產(chǎn)能的釋放，集成電路封裝測試需求將大幅增長。隨著芯片制造技術(shù)的不斷進(jìn)步和芯片封裝技術(shù)的快速發(fā)展，芯片封裝技術(shù)將更加先進(jìn)和智能化，從而提高芯片的可靠性和穩(wěn)定性。同時(shí)，芯片封裝技術(shù)的發(fā)展將促進(jìn)芯片的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大和深入。

隨著電子產(chǎn)品進(jìn)一步朝向小型化與多功能的發(fā)展，芯片尺寸越來越小，芯片種類越來越多，其中輸出入腳數(shù)大幅增加，使得3D封裝、扇形封裝(FOWLP/PLP)、微間距焊線技術(shù)，以及系統(tǒng)封裝(SiP)等技術(shù)的發(fā)展成為延續(xù)摩爾定律的最佳選擇之一，半導(dǎo)體封測行業(yè)也在由傳統(tǒng)封測向先進(jìn)封測技術(shù)過渡，先進(jìn)封裝技術(shù)在整個(gè)封裝市場的占比正在逐步提升。據(jù)預(yù)測，2021年全球先進(jìn)封裝市場總營收為374億美元，預(yù)計(jì)先進(jìn)封裝市場將在2027年達(dá)到650億美元規(guī)模，2021-2027年間年化復(fù)合增速達(dá)9.6%，相比同期整體封裝市場和傳統(tǒng)封裝市場，先進(jìn)封裝市場的增長更為顯著。

半導(dǎo)體下游應(yīng)用廣泛，涵蓋消費(fèi)電子、電力電子、交通、醫(yī)療、通訊技術(shù)、醫(yī)療、航空航天等眾多領(lǐng)域。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、5G、機(jī)器人等新興應(yīng)用領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，各類半導(dǎo)體產(chǎn)品的使用場景和用量不斷增長，為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)注入了新的增長動(dòng)力。

根據(jù)美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，全球半導(dǎo)體銷售額從2011年的3,003.4億美元增長至2021年的5,475.8億美元，2011-2021年CAGR為4.46%，市場規(guī)模穩(wěn)步增長。全球封測市場規(guī)模從2016年的510.00億美元增長至2020年的594.00億美元，保持著平穩(wěn)增長。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2027年中國集成電路封裝行業(yè)全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究咨詢報(bào)告》顯示：

數(shù)據(jù)顯示，從2022年到2028年，先進(jìn)封裝市場復(fù)合年增長率將達(dá)到10.6%，市值達(dá)到786億美元。相比之下，從2022年至2028年，傳統(tǒng)封裝市場預(yù)計(jì)復(fù)合年增長率較慢，為3.2%，到2028年底，市值為575億美元?？傮w而言，封裝市場預(yù)計(jì)將以6.9%的復(fù)合年增長率增長，市值達(dá)到1360億美元。

隨著摩爾定律的放緩以及前沿節(jié)點(diǎn)復(fù)雜性和成本的增加，先進(jìn)封裝正在成為將多個(gè)裸片集成到單個(gè)封裝中的關(guān)鍵解決方案，并有可能結(jié)合成熟和先進(jìn)的節(jié)點(diǎn)。異構(gòu)集成和基于小芯片的方法在人工智能、網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)駕駛、高端 PC 和高端游戲等細(xì)分市場中變得必不可少。通過先進(jìn)封裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)的異構(gòu)集成可在緊湊的平面中實(shí)現(xiàn)具有成本效益的多芯片集成，與傳統(tǒng)封裝相比也可實(shí)現(xiàn)更卓越的性能。

在封裝內(nèi)集成更多數(shù)量的有源電路是一種通過密集互連將不同功能分配到集成到同一封裝中的不同芯片的方法。上市時(shí)間也縮短了，因?yàn)樾酒梢詠碜圆煌闹圃焐滩⑦M(jìn)行組裝。

國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)(SEMI)在最新《半導(dǎo)體材料市場報(bào)告》中指出，2022年全球半導(dǎo)體材料市場年增長率為8.9%，營收達(dá)727億美元，超越2021年創(chuàng)下668億美元的市場最高紀(jì)錄。

從細(xì)分領(lǐng)域來看，2022年晶圓制造材料和封裝材料營收分別達(dá)到447億美元和280億美元，成長10.5%和6.3%。硅晶圓、電子氣體和光罩等領(lǐng)域在晶圓制造材料市場中成長表現(xiàn)最為穩(wěn)健，另外有機(jī)基板領(lǐng)域則大幅帶動(dòng)了封裝材料市場的成長。

從國家和地區(qū)的表現(xiàn)來看，中國臺(tái)灣連續(xù)第13年成為全球最大的半導(dǎo)體材料消費(fèi)市場，總金額達(dá)201億美元，SEMI指出，中國臺(tái)灣的優(yōu)勢在于大規(guī)模晶圓代工能力和先進(jìn)封裝基地。

同時(shí)，中國大陸維持可觀的年成長率表現(xiàn)，在2022年排名第2，總金額達(dá)129.7億美元。而韓國則位居第3大的半導(dǎo)體材料消費(fèi)市場，總金額為129億美元。此外，多數(shù)地區(qū)去年皆實(shí)現(xiàn)了高個(gè)位數(shù)或雙位數(shù)的增長率，歐洲增幅最大為15.6%，其次是中國臺(tái)灣，年增13.6%，日本則下降1%。

目前，半導(dǎo)體集成電路(IC)依靠先進(jìn)制程突破實(shí)現(xiàn)性能迭代日漸減緩，封裝形式的改進(jìn)更多地受到業(yè)界關(guān)注。傳統(tǒng)封裝正在向以FC、FIWLP、FOWLP、TSV、SIP等先進(jìn)封裝轉(zhuǎn)型。先進(jìn)封裝有望成為后摩爾時(shí)代的主流方向。

先進(jìn)封裝具備制造成本低、功耗較小等優(yōu)勢，將帶來產(chǎn)業(yè)鏈多環(huán)節(jié)的價(jià)值提升，以Chiplet(芯粒)技術(shù)為例，通過對(duì)芯片的解構(gòu)與重構(gòu)集成，重塑了從上游EDA、IP、設(shè)計(jì)至下游封裝、材料的全環(huán)節(jié)價(jià)值鏈，為多個(gè)環(huán)節(jié)帶來新的技術(shù)挑戰(zhàn)與市場機(jī)遇。Yole數(shù)據(jù)顯示，2021年全球封裝市場規(guī)模約達(dá)777億美元。其中，先進(jìn)封裝全球市場規(guī)模約350億美元，預(yù)計(jì)到2026年先進(jìn)封裝的全球市場規(guī)模將達(dá)到475億美元。

國內(nèi)外封測龍頭日月光、安靠、長電科技、通富微電、華天科技等布局Chiplet業(yè)務(wù)，英特爾、AMD、華為也積極參與。全球半導(dǎo)體封裝材料的主要供應(yīng)商包括日本信越化學(xué)、住友化工、德國巴斯夫、美國杜邦等公司，占據(jù)主要市場份額。隨著中國Fab工廠陸續(xù)建成投運(yùn)，且先進(jìn)封裝工藝對(duì)材料的要求不斷提高，未來IC封裝材料市場增長空間巨大。

《2023-2027年中國集成電路封裝行業(yè)全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究咨詢報(bào)告》由中研普華研究院撰寫，本報(bào)告對(duì)該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對(duì)行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動(dòng)態(tài)，對(duì)行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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  2023-2027年中國集成電路封裝行業(yè)全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究咨詢報(bào)告

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