先进封装系列报告一_从制程微缩到系统集成_先进封装技术变革与设备投资新周期_26页_3mb

先进封装技术变革与设备投资新周期总结

核心内容

随着摩尔定律放缓，先进封装技术（如 Chiplet 和 2.5D/3D 封装）成为提升芯片性能的重要手段。先进封装不仅提升了系统集成能力，还成为实现异构计算和 System Scaling 的核心平台，推动了封装设备市场的快速发展。台积电的 CoWoS 技术目前是 AI 时代主流的先进封装平台，但受限于产能和成本，EMIB、CoPoS 等新技术正在成为补充方案。全球半导体厂商正在加大 Capex 投入，推动先进封装设备产业链整体受益。

主要观点

• Chiplet 与先进封装的兴起：传统晶体管 Scaling 遇到瓶颈，Chiplet 架构成为解决性能、成本与良率问题的新方向，推动先进封装从辅助环节向系统集成核心平台演进。
• CoWoS 技术的主导地位：台积电的 CoWoS 技术凭借硅中介层实现高密度互连，成为 AI 训练 GPU 的主流方案，但其高成本和产能限制也促使行业探索其他方案。
• EMIB 技术的崛起：EMIB 技术凭借成本优势和灵活性，正在获得更多 ASIC 厂商的订单，逐步成为 CoWoS 的重要补充。
• CoPoS 技术的未来：作为 CoWoS 的下一代平台，CoPoS 通过“化圆为方”提升面积利用率、降低成本，预计 2028 年实现量产，将推动封装技术进一步发展。
• Capex 向中后道设备倾斜：随着 AI 和 HBM 需求增长，半导体厂商加大后道封装测试设备投资，推动键合、量测、测试设备市场增长。

关键信息

先进封装市场增长预测

• 2024 年先进封装市场规模约 408 亿美元，预计 2029 年增长至 674 亿美元，CAGR 为 10.6%。
• 2.5D/3D 先进封装是增长最快的子类别，预计 2024 年 81.8 亿美元，2029 年 258.2 亿美元，CAGR 为 25.8%。
• 2026 年全球半导体厂 Capex 预计达 2727 亿美元，同比增长 28%；预计 2030 年 Capex 将增长至 3650 亿美元。

主要封装技术对比

封装设备市场结构

• 键合设备：主要受益于热压键合与混合键合渗透率提升，市场价值量增长，ASMPT、Besi 为主要供应商。
• 量测/检测设备：随着封装复杂度提升，检测步骤与精度要求提高，KLA、Onto 等厂商将受益。
• 测试设备：随着 AI/HPC 需求增长，测试复杂度增加，TER、Advantest 等测试设备厂商将迎来增量。

技术演进与挑战

• CoWoS 演进：从 CoWoS-S 向 CoWoS-L 演进，解决面积与良率问题。
• EMIB 成熟：从 EMIB-M 向 EMIB-T 演进，支持更高带宽和更多 HBM 堆叠。
• CoPoS 三阶段：1）临时玻璃基板；2）引入玻璃芯基板；3）永久玻璃基板，解决翘曲与信号损耗问题。
• 技术瓶颈：如玻璃打孔、金属化、TGV 工艺等，目前仍在解决中。

风险提示

• AI 下游需求不及预期：若 AI 大模型商业化进展缓慢，将影响先进封装设备需求。
• 新技术研发与量产进度不及预期：如 CoPoS、混合键合等技术若未能按预期推进，将影响相关厂商的业绩表现。
• 核心设备交期延长：设备交付周期延长将限制封装产能扩张。
• 行业竞争加剧：随着更多厂商进入先进封装领域，竞争可能加剧，影响市场份额与毛利率。

产业链受益情况

• 前道设备：受益于先进制程技术升级。
• 中道设备：随着先进封装技术发展，如 TSV、RDL、混合键合等，中道设备需求增长。
• 后道设备：键合、量测、测试设备受益于封装复杂度提升，市场价值量增长。

未来展望

• 2028 年后，CoPoS 技术将实现量产，推动封装设备市场进一步增长。
• EMIB 与 CoWoS 将并行发展，满足不同应用场景需求。
• AI、HBM、Chiplet 驱动下，先进封装设备市场将进入新一轮增长周期，带动相关产业链整体受益。