20160905-中投证券-行业趋势热点前瞻解析系列之十：半导体封装：先进封装大势所趋，国家战略助推成长_55页_6mb

半导体封装：先进封装大势所趋，国家战略助推成长

核心内容

• 半导体封装是集成电路产业链下游的关键环节，主要涉及对测试合格的晶圆进行划片、装片、键合、塑封等工艺，最终形成具备功能的集成电路产品。
• 封装技术的进步与芯片的发展密切相关，先进封装技术正进入黄金发展期，成为提升芯片性能、集成度和散热能力的重要手段。
• 先进封装技术包括BGA、CSP、FC、WLP、3D封装、MCM、SiP等，广泛应用于存储、射频、MEMS等芯片领域。

主要观点

1. 封装技术的发展历程

• 通孔插装时代：以TO、DIP为代表，安装密度低，但具有较高的可靠性和散热性能。
• 表面安装器件时代：以SOP、QFP为代表，安装密度提高，引脚节距更细。
• 面积阵列表面封装时代：以BGA、CSP为代表，解决了高集成度和高速低功耗的需求。
• 高密度封装时代：以3D堆叠、3D TSV为代表，通过垂直方向堆叠提高集成度，降低能耗。

2. 先进封装技术的特点与优势

• BGA：采用焊球代替引线，安装密度高，适合高I/O需求的PCB。
• CSP：封装尺寸接近芯片本身，具备高密度、良好散热、易测试等优点。
• Flip-Chip (FC)：通过凸点实现芯片与基板的直接连接，提高电性能和散热效率。
• WLP：直接在晶圆上进行封装，提升封装效率，具备轻、薄、短、小的特点。
• 3D封装：通过垂直堆叠提升集成度，降低功耗和延迟，是未来封装技术的发展方向。
• MCM：将多个芯片与无源器件集成于多层基板上，提高电路密度和系统性能。
• SiP：将系统功能集成于一个封装中，适用于小型化、高性能的消费电子设备。

3. 先进封装技术发展趋势

• 随着电子产品向多功能、高性能、小型化发展，先进封装技术需求快速增长。
• 3D TSV 技术成为实现高密度封装的重要手段，具有更高的集成度和更低的功耗。
• WLP 和 CSP 是当前主流封装技术，具备高效率和低成本优势。
• 射频封装正向高密度、高功率、高频率、低成本方向发展，无源器件的片内集成是未来趋势。

关键信息

1. 全球半导体封测市场概况

• 全球封测市场在2015年达到508.7亿美元，其中封装测试代工业收入为283.12亿美元，同比增长6.1%。
• 2014-2018年全球半导体封测代工业收入预计持续增长，其中 Fan-out WLP 市场规模由2013年的3亿颗增长至2018年的19亿颗。
• 先进封装市场占比从2014年的38%增长至2020年的46%，市场规模预计从115亿美元增长至317亿美元。

2. 我国半导体封测市场概况

• 2015年我国封测业销售规模为1384亿元，占整个IC产业的38.30%。
• 国内封测企业主要集中在长三角、环渤海、珠三角等地，2014年企业数量达到85家。
• 2015年国内十大封测企业销售收入合计477.5亿元，同比增长7.2%。

3. 我国半导体先进封装技术发展

• 国内先进封装技术企业分为三类：第一梯队（技术领先）、第二梯队（技术应用）、第三梯队（传统封装）。
• 长电科技、华天科技、通富微电等企业具备先进封装能力，正逐步向3D封装、TSV等技术转型。
• 国家政策支持和市场拉动，推动我国封测业快速发展，尤其在存储器、射频、MEMS等高端封装领域。

4. 存储封装市场

• 存储器是集成电路市场中份额最大、增速最快的领域。
• DRAM 和 NAND Flash 是主要存储芯片类型，封装技术正向 HBM 和 HMC 发展，采用 3D-TSV 技术。
• NAND Flash 封装从LGA、BGA发展为多芯片堆叠式封装，集成控制芯片，提升性能和可靠性。
• 国家投入大量资金发展存储器产业，如武汉东湖高新区的国家存储器基地项目，长江存储科技的成立等。

5. 射频封装市场

• 射频封装技术正向高密度、高功率、高频率、低成本方向发展。
• RFIC 市场规模从2010年的180亿美元增长至2020年的466亿美元，年复合增长率约9.95%。
• 射频封装包括 IC封装 和 系统级封装，无源器件的片内集成是未来趋势。
• IPD（Integrated Passive Devices） 技术通过薄膜工艺集成无源器件，提升性能和可靠性。

推荐标的

• 长电科技（CHANGJIANG ELEC. TECH.）
• 华天科技（HURTIAN HAI TIAN TECHNOLOGY）
• 通富微电（TONGFU MICROELECTRONICS）
• 华为、中兴等通信设备厂商
• 国内存储器设计与制造企业，如紫光国芯、兆易创新等

封装技术分类

封装技术发展趋势

• 3D TSV 技术将成为未来封装的主流，提高集成度和性能。
• WLP 和 CSP 在存储器、射频等领域应用广泛，技术成熟度高。
• IPD 技术通过薄膜工艺实现无源器件集成，提升系统性能。
• 射频封装 将向系统级封装（SiP）和3D封装方向发展。

封装技术关键指标

• 封装效率：芯片面积与封装面积之比越接近1，封装技术越先进。
• 散热性能：直接影响芯片性能和可靠性。
• 互连方式：引线键合、倒装芯片、TSV等，影响封装密度和性能。

产业链布局

• 封装测试企业处于产业链下游，与设计和制造环节紧密相关。
• 国内企业通过技术引进、合作与并购，逐步掌握先进封装技术。
• 国家政策支持推动封测业发展，特别是在存储器和射频等高端领域。

总结

半导体封装技术正朝着更高集成度、更小尺寸、更高性能的方向发展，先进封装成为行业发展的关键。随着国家政策的支持和市场需求的推动，我国封测企业正在加快技术升级，逐步向高端封装领域迈进。未来，3D封装、TSV、WLP等技术将在存储、射频、MEMS等领域广泛应用，带动整个产业链的快速发展。