半导体行业专题:先进封装超越摩尔定律晶圆厂和封测厂齐发力_45页_4mb
报告摘要
半导体行业专题总结:先进封装超越摩尔定律,晶圆厂和封测厂齐发力
核心内容
先进封装技术正在成为半导体行业突破摩尔定律限制的重要手段。随着芯片制程进入10nm以下,芯片设计成本迅速上升,同时先进制程接近物理极限,导致摩尔定律放缓。因此,先进封装技术被广泛采用,以提高集成度、性能并降低成本。
根据Yole的预测,2023年全球先进封装营收为378亿美元,预计到2029年将增长至695亿美元,CAGR达10.7%。其中,2.5D/3D封装增速最快,而高端封装市场规模将从2023年的43亿美元增长至2029年的280亿美元,CAGR达37%。
主要观点
- 先进封装技术多样:包括FO(扇出型封装)、WLCSP(晶圆级芯片规模封装)、FCCSP(倒装芯片级封装)、FCBGA(倒装芯片球栅阵列封装)、2.5D/3D封装、ED(嵌入式芯片封装)、SiP(系统级封装)等。
- 先进封装技术优势:相较于传统封装,先进封装技术实现了从芯片级到晶圆级的封装方式转变,提升了集成度、性能,并降低了成本。
- Chiplet技术崛起:Chiplet是后摩尔时代的重要路径,相比SoC,具有更高的灵活性、可扩展性和模块化。预计到2033年,全球Chiplet市场规模将达1070亿美元,CAGR约42.5%。
- 封装基板的重要性:IC封装基板在先进封装中起着支撑、散热和互连的关键作用,预计2023-2029年全球先进封装基板市场规模CAGR达10.7%。
- 晶圆厂与封测厂的协同:晶圆厂如台积电、英特尔、三星等凭借前道工艺优势进入先进封装领域,而OSAT厂商如日月光、长电科技、通富微电等也在积极布局,以获取更多价值。
关键信息
- 台积电:2008年成立先进封装技术部门,专注于InFO、CoWoS、SolC技术。其CoWoS技术被英伟达广泛采用,预计2024年产能增长150%。
- 三星:2022年成立AVP业务团队,2024年重组为开发团队,专注于2.5D和3D封装技术。提供I-Cube和X-Cube等技术,推动多芯片集成。
- 英特尔:发展EMIB、Foveros等技术,推动3D封装,预计2025年3D封装产能是2023年的4倍。
- 长电科技:全球第三大OSAT厂商,推出XDFOI技术平台,实现Chiplet高密度多维异构集成。2024年上半年收入增长显著。
- 通富微电:全球第四大OSAT厂商,AMD最大封测供应商。2024年加大Chiplet封装技术投入,推动16层芯片堆叠产品量产。
- 伟测科技:专注于高算力芯片测试,受益于Chiplet技术带来的测试需求增长。
投资策略
推荐关注以下企业:
- 长电科技
- 通富微电
- 伟测科技
风险提示
- 国产替代进程不及预期
- 下游需求不及预期
- 行业竞争加剧
- 国际关系发生不利变化
技术趋势
- 1/0间距和RDL线宽/线距:持续缩小,从>5/5μm到>2/2μm,微凸块间距从80-40μm缩小至50-40μm。
- 混合键合技术:使金属-金属氧化物-氧化物面对面堆叠成为可能,凸块间距可小于10μm。
- SiP技术:集成多种封装技术,提高系统性能,降低体积和功耗。
- 3D封装:通过TSV技术实现垂直互连,提升性能和降低功耗。
市场预测
- 全球半导体封装市场规模预计从2020年的650.4亿美元增长至2027年的1186亿美元,复合增长率6.6%。
- 先进封装市场规模预计从2023年的378亿美元增长至2029年的695亿美元,CAGR达10.7%。
- 高端封装市场规模预计从2023年的43亿美元增长至2029年的280亿美元,CAGR达37%。
- 全球Chiplet市场规模预计从2023年的31亿美元增长至2033年的1070亿美元,CAGR约42.5%。
- 全球先进封装基板市场规模预计从2023年的149亿美元增长至2029年的312亿美元,CAGR约10.7%。
封装技术对比
| 技术 | 特点 | 应用 |
|---|---|---|
| FO (扇出型封装) | 增加I/O数量,提升互连密度 | 适用于高性能计算、AI等 |
| WLCSP (晶圆级芯片规模封装) | 将晶圆级封装和芯片尺寸封装结合 | 适用于高密度、小型化封装 |
| FCCSP (倒装芯片级封装) | 尺寸更小,连接更高效 | 适用于高端封装 |
| FCBGA (倒装芯片球栅阵列) | 与FCBGA相比,更灵活、可扩展 | 适用于高性能芯片 |
| 2.5D/3D封装 | 提高XY和Z方向密度,提升性能 | 适用于多芯片集成 |
| ED (嵌入式芯片封装) | 嵌入基板内部,缩短电路长度 | 适用于高密度封装 |
| SiP (系统级封装) | 集成多种功能,形成子系统 | 适用于通信、消费电子等 |
未来展望
随着技术的不断进步和市场需求的增长,先进封装将在半导体行业中发挥越来越重要的作用。晶圆厂与封测厂的协同合作将进一步推动行业发展,Chiplet、SiP等技术将成为未来增长的重要驱动力。同时,中国企业在先进封装领域的布局也逐渐加快,有望在未来市场中占据一席之地。
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