先进封装成为延续摩尔定律,提升芯片性能的重要途径之一。
摩尔定 律指出,集成电路上可容纳的晶体管数每隔大约 18-24 个月就会翻一倍, 同时保持相同的尺寸;即芯片性能以指数级增长,而成本将相应下降。摩 尔定律是计算机和电子产品发展的重要驱动力,然而,随着芯片集成度逐 渐接近物理极限,摩尔定律逐渐受到挑战。为延续摩尔定律的经济效益, 先进封装技术被业界寄予厚望。
芯片封装由二维向三维发展的过程中出现了涵盖 SiP、FC、WLP 等 先进封装技术。在技术发展理念上,出现了系统级封装(SiP)等新的封装方 式;技术实现方法包括倒装(Flip Chip),凸块(Bumping),晶圆级封装 (Wafer Level Package),2.5D 封装(Interposer,RDL),3D 封装(TSV)等先进封 装技术。先进封装平台包括诸如 2.5D/3D 封装、SiP (System in Package)、 FC (Flip Chip) 封装、WLP (Wafer Level Packaging)、CoWoS (Chip on Wafer on Substrate)、InFO (Integrated Fan-Out)、EMIB (Embedded Multi-die Interconnect Bridge)等技术。根据 Yole 在《Status of the Advanced Packaging Industry》中所提及,先进封装技术若按照系统集成级别分类,则可划分为 晶圆级、基板级以及面板级封装。
2016年至 2021年,全球封装测试市场行业销售额从 510亿美元增长至 617.8 亿美元,年复合增长率为 3.91%。2022 年全球封测市场同比上涨为 4.44%,高于之前 5年间的年复合增速。展望未来,从需求端来看,随着人 工智能、高性能计算 HPC、物联网 IoT、5G 通信等新技术的不断发展,全 球集成电路行业可能会进入新一轮上升周期,封测行业也将从中受益。根 据 Frost & Sullivan 预测,全球封测市场按销售口径推估 2021 年至 2025 年 五年期间 CAGR 将达到 4%;预计全球市场规模将在 2025 年达到 722.70 亿 美元。

先进封装市场规模预期将以较快速度攀升,2021 至 2030 年复合增长 率将达到 8.1%。根据 Precedence Research 的数据,2022 年全球先进封装 市场规模约为 281.8 亿美元,预计到 2030 年将达到 527.5 亿美元,2021- 2030 年的年复合增长率将达到 8.1%。根据半导体行业观察援引 Yole 预测 数据,全球先进封装在集成电路封测市场中所占份额将持续增加,预计 2025 年先进封装占封装市场的比例为 49.4%,比重将逐渐超越传统封装, 为封测市场贡献主要增量。与此同时,Yole 预测 2019 年至 2025 年全球传 统封装年均复合增长率仅为 1.9%,增速远低于先进封装。
根据类型,先进封装市场分为倒装芯片 CSP、倒装芯片球栅阵列、晶 圆级 CSP、2.5D/3D、扇出式 WLP 等。根据 Yole 报告,从 2022 年的市场 营收来看,倒装芯片 BGA、倒装芯片 CSP 和 2.5D/3D 是占主导地位的封装 平台。其中 2.5D/3D 技术的增长率最高,预计将从 2022 年的 92 亿美元增 长到 2028 年的 258 亿美元,年均复合增长率为 19%。
国内封装市场将保持较快增速,先进封装市场增速远超总体封装市场 增速。我们认为,在人工智能快速兴起的浪潮下,随着大型模型的训练需 求增加,中国对算力的需求也日益增长,尤其是对于支持高性能人工智能 应用的基础 AI 芯片的需求迅速攀升。根据 Frost & Sullivan 和中商产业研究 院数据数据,中国大陆封测市场未来保持较快增速,2021-2025 年复合增 长率约为 7.5%,2025 年市场规模将达到 3552 亿元,占全球封测市场的 75.6%。中国大陆先进封装市场增速迅猛,2021-2025E CAGR约为29.9%, 预计 2025 年中国先进封装市场规模为 1137 亿元,占中国大陆封测市场的 比重约为 32.0%。
国内先进封装占总封装市场规模有望迅速攀升。我们认为,从封测业 务收入结构上来看,目前中国大陆封测市场依然主要以传统封装业务为主, 但随着国内领先厂商不断通过海内外并购及研发投入,中国大陆先进封装 业务有望快速发展。
在全球前十大 OSAT 供应商中,中国台湾有六家,中国大陆有三家, 美国有一家,总市场份额为 80.1%。根据 EEtimes 和 IDC,中国台湾供应 商包括日月光、力成科技、京元电子、欣邦电子、南茂科技和硅格股份; 中国大陆供应商包括长电科技、通富微电和华天科技;美国供应商的代表 是 Amkor。 排名前十的 OSAT 供应商中有九家位于亚太地区,在全球 OSAT 产业 中发挥着重要作用。从 2021 年到 2022 年的全球区域动态来看,受驱动集 成电路(IC)、存储器和中低端手机芯片封装产能骤减的影响,台湾厂商 的市场份额下降了 2.5%,降至 49.1%。随着一些短期订单和紧急订单的到 来,2023 年有望出现转机。在中国大陆,OSAT 厂商根据半导体国产化政 策继续扩张,加上与通富微电协作的主要集成电路设计制造商 AMD 的销 售额上升,刺激本土供应商的市场份额回升 1.0%,达到 26.3%。 中国竞争格局:三足鼎立,新势力崛起。中国大陆有长电科技、通富 微电、华天科技 3 家企业进入前 10 榜单,成功跃为全球第二梯队,且有进 一步提升的趋势。美国的 Amkor 是全球最大的车用 OSAT 供应商,由于工 业、汽车和 5G 高端/旗舰手机芯片订单的增加,其市场份额增加了 1.7%, 达到 18.8%,而包括韩国、日本和东南亚在内的其他地区供应商的市场份额约占总市场份额的 5.8%。