半導體先進封裝技術發展趨勢 中國集成電路封裝測試業銷售額

• 黃江 2023年9月7日 來源：新浪 1225 79
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隨著電子產品進一步朝向小型化與多功能發展，芯片尺寸越來越小，芯片種類越來越多，其中輸出入腳數大幅增加，使得3D 封裝、扇形封裝(FOWLP/PLP)以及系統封裝(SiP)等技術的發展成為延續摩爾定律的最佳選擇之一，先進封裝技術在整個封裝市場的占比正在逐步提升。

半導體先進封裝技術發展趨勢

當前，封裝技術正不斷從傳統向先進封裝演進，先進封裝市場增長顯著，通過提升芯片整體性能成為集成電路行業技術發展趨勢，成為全球封測市場貢獻主要增量。

回顧歷史，先進封裝的誕生和摩爾定律的遇阻密不可分，2015 年后，集成電路制程發展進入瓶頸期，7nm、5nm、3nm 制程的量產進度均落后于預期。隨著臺積電宣布2nm 制程工藝實現突破，集成電路制程工藝已接近物理尺寸的極限，進一步突破難度較大。

因此，傳統封裝的瓶頸在于成本的大幅增長和技術壁壘日益增高，據 IC Insights 統計，28nm制程節點的芯片開發成本為 5,130 萬美元，16nm 節點的開發成本為1 億美元，7nm節點的開發成本需要 2.97 億美元，5nm 節點開發成本上升至 5.4 億美元。

可見，隨著電子產品進一步朝向小型化與多功能發展，芯片尺寸越來越小，芯片種類越來越多，其中輸出入腳數大幅增加，使得3D 封裝、扇形封裝(FOWLP/PLP)以及系統封裝(SiP)等技術的發展成為延續摩爾定律的最佳選擇之一，先進封裝技術在整個封裝市場的占比正在逐步提升。

盡管目前國內在先進制程技術上與國際廠商仍存在明顯差距，但是Chiplet 方案為國內芯片制造業提供彎道超車機會，國內芯片廠商通過采用 Chiplet 方案來彌補國內先進制程產業鏈落后的劣勢，一定程度上通過先進封裝來提升芯片性能。

2023先進封裝產業政策及應用領域需求

受益于產業政策的大力支持以及下游應用領域的需求帶動，國內封裝測試市場增長較快，國內封測市場規模從2016年的1,564.30億元增長至2020年的2,509.50億元，年均復合增長率為12.54%，遠高于全球封測市場3.89%，其中2020年先進封裝市場規模為351.30億元。全球集成電路封測產業進入穩步發展期，而中國封測產業發展仍保持較高增速，2017年到2021年的年復合增長率約為9.9%。2022年中國集成電路封裝測試業銷售額2,995.1億元，同比增長8.4%。目前，先進封裝引領全球封裝市場增長。全球封裝市場按技術類型來看，先進封裝的增速遠高于傳統封裝，預計到2026年，先進封裝總體市場份額將超過50%，成為封裝產業增長的核心動力。

近年來我國晶圓廠建設迎來高峰期，將帶動封裝測試市場的發展。根據SEMI報告預測，2020-2025 年中國大陸地區晶圓產能占全球比例將從18%提高至 22%，年均復合增長率約為 7%。隨著大批新建晶圓廠產能的釋放，集成電路封裝測試需求將大幅增長。隨著芯片制造技術的不斷進步和芯片封裝技術的快速發展，芯片封裝技術將更加先進和智能化，從而提高芯片的可靠性和穩定性。同時，芯片封裝技術的發展將促進芯片的應用領域不斷擴大和深入。

隨著電子產品進一步朝向小型化與多功能的發展，芯片尺寸越來越小，芯片種類越來越多，其中輸出入腳數大幅增加，使得3D封裝、扇形封裝(FOWLP/PLP)、微間距焊線技術，以及系統封裝(SiP)等技術的發展成為延續摩爾定律的最佳選擇之一，半導體封測行業也在由傳統封測向先進封測技術過渡，先進封裝技術在整個封裝市場的占比正在逐步提升。據預測，2021年全球先進封裝市場總營收為374億美元，預計先進封裝市場將在2027年達到650億美元規模，2021-2027年間年化復合增速達9.6%，相比同期整體封裝市場和傳統封裝市場，先進封裝市場的增長更為顯著。

半導體下游應用廣泛，涵蓋消費電子、電力電子、交通、醫療、通訊技術、醫療、航空航天等眾多領域。近年來，隨著物聯網、人工智能、云計算、大數據、5G、機器人等新興應用領域的蓬勃發展，各類半導體產品的使用場景和用量不斷增長，為半導體產業注入了新的增長動力。

根據美國半導體產業協會的數據，全球半導體銷售額從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%，市場規模穩步增長。全球封測市場規模從2016年的510.00億美元增長至2020年的594.00億美元，保持著平穩增長。

根據中研普華研究院《2023-2027年中國集成電路封裝行業全景調研與發展戰略研究咨詢報告》顯示：

數據顯示，從2022年到2028年，先進封裝市場復合年增長率將達到10.6%，市值達到786億美元。相比之下，從2022年至2028年，傳統封裝市場預計復合年增長率較慢，為3.2%，到2028年底，市值為575億美元。總體而言，封裝市場預計將以6.9%的復合年增長率增長，市值達到1360億美元。

隨著摩爾定律的放緩以及前沿節點復雜性和成本的增加，先進封裝正在成為將多個裸片集成到單個封裝中的關鍵解決方案，并有可能結合成熟和先進的節點。異構集成和基于小芯片的方法在人工智能、網絡、自動駕駛、高端 PC 和高端游戲等細分市場中變得必不可少。通過先進封裝技術實現的異構集成可在緊湊的平面中實現具有成本效益的多芯片集成，與傳統封裝相比也可實現更卓越的性能。

在封裝內集成更多數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。上市時間也縮短了，因為芯片可以來自不同的制造商并進行組裝。

國際半導體產業協會(SEMI)在最新《半導體材料市場報告》中指出，2022年全球半導體材料市場年增長率為8.9%，營收達727億美元，超越2021年創下668億美元的市場最高紀錄。

從細分領域來看，2022年晶圓制造材料和封裝材料營收分別達到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域在晶圓制造材料市場中成長表現最為穩健，另外有機基板領域則大幅帶動了封裝材料市場的成長。

從國家和地區的表現來看，中國臺灣連續第13年成為全球最大的半導體材料消費市場，總金額達201億美元，SEMI指出，中國臺灣的優勢在于大規模晶圓代工能力和先進封裝基地。

同時，中國大陸維持可觀的年成長率表現，在2022年排名第2，總金額達129.7億美元。而韓國則位居第3大的半導體材料消費市場，總金額為129億美元。此外，多數地區去年皆實現了高個位數或雙位數的增長率，歐洲增幅最大為15.6%，其次是中國臺灣，年增13.6%，日本則下降1%。

目前，半導體集成電路(IC)依靠先進制程突破實現性能迭代日漸減緩，封裝形式的改進更多地受到業界關注。傳統封裝正在向以FC、FIWLP、FOWLP、TSV、SIP等先進封裝轉型。先進封裝有望成為后摩爾時代的主流方向。

先進封裝具備制造成本低、功耗較小等優勢，將帶來產業鏈多環節的價值提升，以Chiplet(芯粒)技術為例，通過對芯片的解構與重構集成，重塑了從上游EDA、IP、設計至下游封裝、材料的全環節價值鏈，為多個環節帶來新的技術挑戰與市場機遇。Yole數據顯示，2021年全球封裝市場規模約達777億美元。其中，先進封裝全球市場規模約350億美元，預計到2026年先進封裝的全球市場規模將達到475億美元。

國內外封測龍頭日月光、安靠、長電科技、通富微電、華天科技等布局Chiplet業務，英特爾、AMD、華為也積極參與。全球半導體封裝材料的主要供應商包括日本信越化學、住友化工、德國巴斯夫、美國杜邦等公司，占據主要市場份額。隨著中國Fab工廠陸續建成投運，且先進封裝工藝對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全景調研與發展戰略研究咨詢報告》由中研普華研究院撰寫，本報告對該行業的供需狀況、發展現狀、行業發展變化等進行了分析，重點分析了行業的發展現狀、如何面對行業的發展挑戰、行業的發展建議、行業競爭力，以及行業的投資分析和趨勢預測等等。報告還綜合了行業的整體發展動態，對行業在產品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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