先进封装，成为半导体行业焦点。
近一个月内，通富微电、台积电与安靠（Amkor）、日月光半导体（ASE）、华天科技等古板OSAT（委外封测厂）及头部晶圆厂先后宣布投入资源，结构先进封装相关技术与产能，这些项目的应用均指向高性能盘算和AI等领域。
谈及这一现象，北京社科院研究员王鹏近日向证券时报记者体现，AI、物联网、通信等种种应用关于算力要求越来越高，而“后摩尔时代”先进制程升级速度逐渐放缓，同时往前推进边际本钱愈发高昂。在此配景之下，接纳先进封装技术提升芯片整体性能成为集成电路行业技术生长的重要趋势，上述厂商近期纷纷加码先进封装即为该趋势的写照。
“目今，国际头部晶圆厂和OSAT在先进封装技术方面相对领先，这些企业主要瞄准高性能盘算和HBM（高带宽存储器）等领域。海内OSAT的产能结构同样涵盖AI芯片、存储等领域，但较国际头部企业而言技术上仍显薄弱。不过，随着海内企业在技术研发和人才培养方面的连续增强；同时陪同海内芯片需求不绝增长和政策支持，海内先进封装产颐魅正步入快速生长阶段，恒久则有望缩小与国际企业的差别。”中关村物联网工业联盟副秘书长袁帅剖析认为。
大厂接连发力先进封装
古板封装是以引线框架型封装为主，主要包括DIP、SOP、QFP、QFN等封装形式，功效主要在于芯片掩护、标准放大、电气连接。
先进封装则接纳先进的设计和工艺对芯片进行封装级重构；相较来看，先进封装还具有大幅度缩小封装后芯片的面积、容纳更多芯片的I/O端口数量、降低芯片综合制造本钱、提升芯片间的互联能力等特点，从而提升系统性能。一般而言，具备Bump、RDL、Wafer和TSV四项基础要素中任意一种即可称为先进封装。
“与前道先进工艺不绝迭代类似，先进封装也是一个恒久变革的看法。目今，按技术类型看，倒装焊、圆片级、系统级、扇出、2.5D/3D等先进封装技术成为延续摩尔定律的最佳选择之一。”有半导体封装工业人士向证券时报记者论述。
在此配景下，各大厂商近年来连续结构相关技术与产能。特别是近一个月以来，相关项目正加速上马。10月10日，总投资35.2亿元的通富微电先进封测项目正式开工，该项目未来产品将广泛应用于高性能盘算、人工智能、网络通信等多个领域。10月9日，日月光半导体新的K28工厂涤讪，该工厂将加码先进封装终端测试以及AI芯片高性能盘算。10月4日，台积电与美国封测大厂安靠签署相助备忘录，两者将相助整合型扇出（InFO）及CoWoS先进封装，以满足AI等配合客户产能需求。9月22日，投资100亿元的华天南京集成电路先进封测工业基地二期项目涤讪，未来产品瞄准存储、射频、算力、AI等领域。
在王鹏看来，头部晶圆厂和OSAT正以实际行动表达对工业的看好。从近年来动态看，海内头部封测厂商通富微电、长电科技、华天科技等企业通过自主研发和与国际领先企业的相助，不绝提升自身在先进封装领域的竞争力；与此同时，台积电、英特尔、三星等头部晶圆厂也在积极结构先进封装，其中台积电于2008年就建立了集成互连与封装技术整合部分，这些企业通过技术立异和产能扩张，牢固了自身在先进封装领域的领先职位。
先进封装市场占比快速提升
行业未来规模几何 ？据Yole Group预测，全球先进封装市场规模将从2023年的378亿美元增长至2029年的695亿美元，这期间的年均复合增长率为10.7%。先进封装在整体封装市场中的占比将于2025年抵达51.03%。该机构预计2024年，台积电、英特尔、三星、日月光、安靠与长电科技等大厂在先进封装领域将合计投资约115亿美元。
据证券时报记者视察，虽然结构的都是先进封装，但大厂在技术选择上保存差别。深度科技研究院院长张孝荣认为，先进封装的技术类型没有绝对的优劣之分，因为差别的技术适用于差别的应用场景，倒装焊、圆片级、系统级、扇出、2.5D/3D等技术的选择取决于具体的应用需求和技术成熟度。
不过，随着大算力芯片的技术和市场需求高速生长，与此相对应的2.5D和3D封装技术热过活趋升温。IDC预计，从2023年到2028年，2.5D/3D封装市场预计将以22%的年均复合增长率增长，使其成为半导体封装测试市场中备受关注的领域。
在2.5D/3D封装技术中，最为外界熟知的是台积电的CoWoS，该技术由台积电于2012年研发。经过降本等技术升级后，2016年台积电凭借该技术击败竞争敌手三星，获得了苹果A系列处理器的所有代工订单。2016年至今，在制程工艺不绝提升之际，台积电的先进封装技术也在升级。如今的CoWoS不但可以节省空间，实现HBM所需的高互联密度和短距离连接；还能将差别制程的芯片封装在一起，在满足AI、GPU等加速运算需求同时控制本钱。先进制程工艺和先进封装技术的相辅相成，让英伟达、苹果等国际巨头与台积电形成了恒久的深度绑定，其中英伟达B系列产品（包括最新的GB200等）大宗使用CoWoS工艺。
CoWoS有多火 ？10月17日，台积电董事长魏哲家在业绩说明会上体现，客户对CoWoS先进封装需求远大于供应，尽管今年增加CoWoS产能凌驾2倍，仍供不应求，台积电仍会全力响应客户对CoWoS产能的需求。
DIGITIMES在8月的报告中指出，AI芯片高度仰赖台积电CoWoS封装技术，因此台积电2023—2028年CoWoS产能扩充年均复合增长率将凌驾50%，而2023—2028年晶圆代工工业5nm以下先进制程扩充年均复合增长率将达23%。
多种技术全面开花
“先进封装中某些技术的要害工艺需要在前端芯片制造平台上完成，例如CoWoS中的CoW部分过于精密，只能由台积电制造，所以产能会供不应求，这也是晶圆厂相比OSAT的先天优势。后续台积电的3D平台SoIC计划也已提上日程。除了台积电，英特尔和三星也均在自研和推广自身的2.5D/3D封装技术。”上述半导体封装工业人士告诉证券时报记者。
整体而言，古板OSAT依然占据大部分市场份额。据芯思想研究院宣布的2023年全球委外封测市场占有率榜单，前十大委外封测公司中，中国台湾有5家（其中日月光位列第一），市占率为37.73%；中国大陆有4家上榜，市占率为25.83%，其中，长电科技、通富微电、华天科技划分位列第三、第四和第六位。2023年台积电先进封装营收凌驾60亿美元，若加入委外封装排名，将位居全球第二。
面对晶圆厂的入局，古板OSAT亦纷纷发力。例如，包括日月光、力成、矽品等正积极结构扇出型面板级封装（FOPLP），FOPLP因其更低本钱、更大灵活性等奇特的优势，被业内认为是先进封装技术的后起之秀。
与此同时，中国大陆的一线封装厂也开发出了具有一定特色的新工艺。据长电科技2024年半年报披露，在高性能先进封装领域，公司推出的XDFOI Chiplet高密度多维异构集成系列工艺已按计划进入稳定量产阶段。该技术是一种面向Chiplet的极高密度、多扇出型封装高密度异构集成解决计划，涵盖2D、2.5D、3D集成技术。经过连续研发与客户产品验证，XDFOI已在高性能盘算、人工智能、5G、汽车电子等领域应用。
“不管是2.5D照旧3D，现在是全面开花的状态，各人从去年研究到今年开始生产，趋势已形成，收入还在起步阶段，可是客户项目的积累和导入量产的数量越来越多。主要应用是数据中心，需求不可是AI自己，随着数据量增大，对盘算和存储的先进封装要求也越来越高。”长电科技相关卖力人在业绩说明会上指出。
通富微电是AMD最大的封测供应商，占其订单总数逾八成。据披露，公司上半年高性能封装业务坚持稳步增长。在技术层面，公司大力开发扇出、圆片级、倒装焊等封装技术并扩充其产能。别的，积极结构Chiplet、2D+等顶尖封装技术。此前，公司超大尺寸2D+封装技术及三维堆叠封装技术均获得验证通过等。
海内先进封装产能稀缺
机构数据显示，从封装市场的结构占比看，2023年全球封装市场中先进封装占比为49%，中国约39%，尚低于全球水平。与国际巨头相比，目前中国封装工业有哪些优势和劣势 ？
“海内厂商在先进封装领域相较于国际厂商的优势，在于对本土市场的了解，和来自政策的支持以及本钱优势，但在技术研发和人才储备等方面相对较弱。”袁帅认为。
在张孝荣看来，封装技术曾是中国大陆半导体行业中与全球顶尖技术间差别最小的环节之一，在近年来国际主流晶圆厂入局先进封装后，技术差别有被进一步拉大的趋势。要弥补技术短板，需加大研发投入，增强与国际先进企业的相助与交流，引进和培养高端人才，推动产学研深度融合等。从工业链角度，海内在高端设备和质料方面自主研发能力另有待提高，一些要害焦点技术和设备仍依赖进口。
关于未来行业趋势，AI仍是无法绕开的变量，目今生成式AI技术收入来源尚未稳定，紧锣密鼓上马的先进封装产能，未来会因为AI需求的下滑危害而产能过剩吗 ？
首先要回覆的是，AI芯片市场需求何时下滑 ？目前来看，业内持乐观态度。Gartner预测，2024年全球AI芯片市场规模将增加33%，抵达713亿美元，2025年有望进一步增长29%，抵达920亿美元；2024年效劳器AI芯片市场规模将抵达210亿美元，2028年有望抵达330亿美元。
“过往全球半导体行业增长动能大多来自To C产品。今年除了消费电子等回暖，有部分增长由To B驱动，即算力基建带来的高端算力芯片的巨大需求，这些主要是企业在买。要剖析AI芯片增长的连续性，就要关注这些采购需求，目前企业训练自身AI模型的需求依然强烈，如果未来业绩下滑、现金急急，那么采购一定会受影响。”芯谋研究企业部总监王笑龙此前向记者体现。
王鹏指出，一方面，结构先进封装需要很大的人才和投资本钱，有能力结构的企业十分有限，这在一定水平上限制了产能太过扩张；另一方面，企业可以凭据需求变革实时调解产能结构和产品线，如果AI芯片相关市场缺乏足够的承载能力，先进封装产能也可以转移到其他应用市场。
“还需指出的是，关于海内市场而言，随着半导体工业的不绝生长，先进封装产能越发稀缺，所以，我认为短中期内还无需考虑产能过剩问题。”王鹏说。
来源：证券时报网
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