电子行业深度报告：大算力时代下先进封装大有可为-20230609-万联证券-25页_1mb

报告摘要

大算力时代下先进封装大有可为

核心内容概述

在摩尔定律逐渐接近物理极限的背景下，先进封装成为提升芯片系统性能的关键路径之一。先进封装通过提升互连密度、优化散热和功耗等技术手段，实现芯片性能与系统集成度的提升，尤其适用于高性能计算（HPC）和人工智能（AI）等大算力场景。随着高性能计算成为半导体行业的首要驱动力，先进封装及Chiplet技术迎来了快速发展。

主要观点

先进封装技术发展趋势：先进封装技术正从二维向三维发展，涵盖WLP、2.5D/3D、SiP等多种形式，提升了芯片的集成密度和系统性能。
市场空间广阔：据Yole预测，2021-2027年全球先进封装市场规模年化复合增速为9.6%，且占封装市场的比重将逐步上升，预计到2027年将达到53%。
中国大陆先进封装产业快速成长：2020年中国大陆先进封装市场规模为351.3亿元，预计2025年将增长至1,136.6亿元，年化复合增速达26.47%。
Chiplet成为国产芯片“破局”路径之一：Chiplet通过异构集成实现高性能芯片封装，具有成本低、良率高、可重复使用等优势，有望成为高端算力芯片的主流封装方案。
半导体设备需求增加：先进封装对传统封装设备提出了更高的精度和性能要求，同时延伸至前道工艺，为半导体设备行业带来增量，推动国产替代进程。

关键信息

先进封装技术与形态

先进封装的四要素包括Bump、RDL、Wafer和TSV，其中TSV是实现三维封装的关键技术。主流技术包括：

WLP（晶圆级封装）：包含Fan-in和Fan-out两种形态，适用于高密度封装。
2.5D/3D封装：通过中介层和堆叠技术实现芯片在Z轴方向的集成，代表技术有CoWoS、HBM、Foveros、SoIC、X-Cube等。
SiP（系统级封装）：将多种芯片集成于一个封装内，适用于复杂系统集成。
Chiplet：通过异构集成技术实现多芯片封装，提升系统功能密度，降低设计成本。

先进封装对半导体设备的影响

先进封装工艺对传统封装设备提出了更高的精度和性能要求，同时延伸至前道环节，增加了前道设备的需求。主要涉及设备包括：

重布线层（RDL）：需要掩膜设备、涂胶机、溅射台、光刻机、刻蚀机等。
凸点制造（Bumping）：需要涂胶机、印刷机、电镀线、回流焊炉等。
硅通孔（TSV）：需要激光打孔机、刻蚀机等。
封装测试设备：包括测试机、激光打标机等。

先进封装市场增长预测

全球市场：2021年全球先进封装市场规模为374亿美元，预计2027年将达到650亿美元，年化复合增速为9.6%。
中国市场：2020年先进封装市场规模为351.3亿元，预计2025年将增长至1,136.6亿元，年化复合增速为26.47%。

主要厂商布局

国际龙头：英特尔、台积电、日月光等企业积极布局先进封装，其中英特尔专注于Foveros和EMIB技术，台积电推出“3D Fabric”平台，日月光推出“VIPack”平台。
中国大陆厂商：长电科技、通富微电、华天科技、甬矽电子等企业快速发展，长电科技在先进封装技术布局全面，通富微电与AMD深度合作，华天科技推出3D-Matrix平台，甬矽电子专注于中高端封装。