半導(dǎo)體封測行業(yè)研究報告：先進(jìn)封裝價值增厚

半導(dǎo)體封測行業(yè)研究報告：先進(jìn)封裝，價值增厚報告綜述：封測外包是全球半導(dǎo)體分工的產(chǎn)物：1968

年，美國公司安靠的成立標(biāo)志著封裝

測試業(yè)從

IDM模式中獨(dú)立出來。1987

年臺積電的成立更進(jìn)一步推動了半導(dǎo)體的

分工合作模式，臺積電的成功帶動了本地封測需求，中國臺灣因此成為全球封測重地。

全球前十大外包封測廠中有

6

家來自中國臺灣，包括全球封測龍頭日月光。根據(jù)

Yole的數(shù)據(jù)，2019

年全球封裝市場規(guī)模達(dá)

680

億美元（包括外包和

IDM），預(yù)計到

2025

年達(dá)到

850

億美元，年均復(fù)合增速為

4%。先進(jìn)封裝是后摩爾時代的必然選擇：隨著晶圓代工制程不斷縮小，摩爾定律逼

近極限，先進(jìn)封裝是后摩爾時代的必然選擇，包括倒裝、晶圓級封裝、扇出型封

裝、3D封裝、系統(tǒng)級封裝等。我們認(rèn)為先進(jìn)封裝將會重新定義封裝在半導(dǎo)體產(chǎn)

業(yè)鏈中的地位，封裝環(huán)節(jié)對芯片性能的影響將會提高。根據(jù)

Yole的數(shù)據(jù)，2019

年全球先進(jìn)封裝市場規(guī)模為

290

億美元，預(yù)計到

2025

年達(dá)到

420

億美元，年

均復(fù)合增速約

6.6%，高于整體封裝市場

4%的增速和傳統(tǒng)封裝市場

1.9%的增速。晶圓代工企業(yè)入局先進(jìn)封裝領(lǐng)域：由于先進(jìn)封裝在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的地位在提高

以及晶圓代工制程的物理極限臨近，晶圓代工廠開始布局先進(jìn)封裝技術(shù)，以保證

未來的競爭地位。臺積電于

2008

年底成立集成互連與封裝技術(shù)整合部門，重點(diǎn)

發(fā)展扇出型封裝

InFO、2.5D封裝

CoWoS和

3D封裝

SoIC。至今，在先進(jìn)封

裝領(lǐng)域，臺積電的領(lǐng)先地位突出，2019

年臺積電封裝收入在外包封測企業(yè)中排

名第

4，約

30

億美元。中芯國際也于

2014

年與長電科技成立中芯長電，提供

中段硅片制造和封測服務(wù)，2019

年先進(jìn)封裝相關(guān)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)收入

4.76

億元，占比

2.2%。先進(jìn)封裝對凸塊制造、再布線等中段硅片級工藝需求增加，而且技術(shù)難

度也不斷提高，晶圓代工企業(yè)在該領(lǐng)域積累深厚，相比傳統(tǒng)封測廠具有一定優(yōu)勢。

但傳統(tǒng)封測廠商在技術(shù)完備性方面具有優(yōu)勢，因此兩者的合作有望更加緊密。我國封測環(huán)節(jié)具有競爭力，本地需求帶動長期增長：封測是我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈

中國產(chǎn)化水平較高的環(huán)節(jié)，全球前十大外包封測企業(yè)中，我國占了三席，分別是

第三的長電科技、第六的通富微電和第七的天水華天。在行業(yè)景氣度上行和加大

內(nèi)部整合的情況下，我國四大封測企業(yè)均在

2019

年下半年迎來了業(yè)績拐點(diǎn)。從

長期來看，國內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展期，芯片設(shè)計公司和晶圓代工廠的增

加將帶動本地封測需求，在產(chǎn)能吃緊的情況下，國內(nèi)四大封測廠商均于近期發(fā)布

了定增擴(kuò)產(chǎn)計劃，規(guī)模有望進(jìn)一步擴(kuò)大。另一方面，先進(jìn)封裝為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造

更多的價值，封測企業(yè)的話語權(quán)和產(chǎn)業(yè)地位提高，進(jìn)而增厚盈利。一、半導(dǎo)體封測行業(yè)概述半導(dǎo)體的生產(chǎn)過程可分為晶圓制造工序（WaferFabrication）、封裝工序（Packaging）、測

試工序（Test）等幾個步驟。其中晶圓制造工序?yàn)榍暗溃‵rontEnd）工序，而封裝工序、測試

工序?yàn)楹蟮溃˙ackEnd）工序。封裝是指將生產(chǎn)加工后的晶圓進(jìn)行切割、焊線塑封，使電路與

外部器件實(shí)現(xiàn)連接，并為半導(dǎo)體產(chǎn)品提供機(jī)械保護(hù)，使其免受物理、化學(xué)等環(huán)境因素?fù)p失的工藝。

測試是指利用專業(yè)設(shè)備，對產(chǎn)品進(jìn)行功能和性能測試，測試主要分為中測和終測兩種。（一）處于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈下游半導(dǎo)體是電子終端產(chǎn)品的關(guān)鍵組成部分，產(chǎn)業(yè)鏈可分為設(shè)計、制造、封測三大環(huán)節(jié)。半導(dǎo)體

設(shè)計人員根據(jù)需求完成電路設(shè)計和布線，晶圓廠在晶圓上完成這些電路的制造，刻好電路圖的晶

圓再送到封測廠進(jìn)行封裝和測試，檢測合格的產(chǎn)品便可應(yīng)用于終端產(chǎn)品中。半導(dǎo)體企業(yè)的經(jīng)營模式可分為垂直整合和垂直分工兩大類。采用垂直整合模式（IntegratedDeviceManufacturer，IDM）的企業(yè)可以獨(dú)立完成芯片設(shè)計、晶圓制造、封裝和測試等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，

代表企業(yè)包括英特爾、三星等。垂直分工模式為Fabless設(shè)計+Foundry制造+OSAT封測。Fabless芯片設(shè)計公司采用無晶圓廠模式，只負(fù)責(zé)研發(fā)設(shè)計和銷售，將晶圓制造、封裝、測試外包出去，

代表企業(yè)包括高通、英偉達(dá)等；Foundry晶圓代工廠僅負(fù)責(zé)晶圓制造，代表企業(yè)包括臺積電、中

芯國際等；OSAT（OutsourcedSemiconductorAssemblyandTesting）為外包封測企業(yè)，僅負(fù)

責(zé)封裝測試環(huán)節(jié)，代表企業(yè)包括日月光、安靠、長電科技等。（二）封測行業(yè)市場規(guī)模根據(jù)

Yole的數(shù)據(jù)，全球封測行業(yè)市場規(guī)模保持平穩(wěn)增長，預(yù)計從

2019

年的

680

億美元增

長到

2025

年的

850

億美元，年均復(fù)合增速約

4%。根據(jù)中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)，中國封測

行業(yè)市場規(guī)模從

2011

年的

976

億元增長到了

2019

年的

2350

億元，年均復(fù)合增速約

11.6%，

顯著高于全球增速。二、封測技術(shù)及發(fā)展方向（一）封測生產(chǎn)流程晶圓代工廠制造完成的晶圓在出廠前會經(jīng)過一道電性測試，稱為晶圓可接受度測試（WaferAcceptanceTest，WAT），WAT測試通過的晶圓被送去封測廠。封測廠首先對晶圓進(jìn)行中測（ChipProbe，CP）。由于工藝原因會引入各種制造缺陷，導(dǎo)致晶圓上的裸

Die中會有一定量的殘次品，

CP測試的目的就是在封裝前將這些殘次品找出來，縮減后續(xù)封測的成本。在完成晶圓制造后，

通過探針與芯片上的焊盤接觸，進(jìn)行芯片功能的測試，同時標(biāo)記不合格芯片并在切割后進(jìn)行篩選。

CP測試完成后進(jìn)入封裝環(huán)節(jié)，封裝工藝流程一般可以分為兩個部分，用塑料封裝之前的工藝步

驟稱為前段操作，在成型之后的工藝步驟稱為后段操作?；竟に嚵鞒贪ňA減薄、晶圓切割、

芯片貼裝、固化、芯片互連、注塑成型、去飛邊毛刺、上焊錫、切筋成型、打碼等。因封裝技術(shù)

不同，工藝流程會有所差異，且封裝過程中也會進(jìn)行檢測。封裝完成后的產(chǎn)品還需要進(jìn)行終測

（FinalTest，F(xiàn)T），通過

FT測試的產(chǎn)品才能對外出貨。（二）半導(dǎo)體封裝類型根據(jù)封裝材料的不同，半導(dǎo)體封裝可分為塑料封裝、金屬封裝、陶瓷封裝和玻璃封裝。塑料

封裝是通過使用特制的模具，在一定的壓力和溫度條件下，用環(huán)氧樹脂等模塑料將鍵合后的半成

品封裝保護(hù)起來，是目前使用最多的封裝形式。金屬封裝以金屬作為集成電路外殼，可在高溫、

低溫、高濕、強(qiáng)沖擊等惡劣環(huán)境下使用，較多用于軍事和高可靠民用電子領(lǐng)域。陶瓷封裝以陶瓷

為外殼，多用于有高可靠性需求和有空封結(jié)構(gòu)要求的產(chǎn)品，如聲表面波器件、帶空氣橋的

GaAs器件、MEMS器件等。玻璃封裝以玻璃為外殼，廣泛用于二極管、存儲器、LED、MEMS傳感

器、太陽能電池等產(chǎn)品。其中金屬封裝、陶瓷封裝和玻璃封裝屬于氣密性封裝，能夠防止水汽和

其他污染物侵入，是高可靠性封裝；塑料封裝是非氣密性封裝。根據(jù)封裝互連的不同，半導(dǎo)體封裝可分為引線鍵合（適用于引腳數(shù)

3-257）、載帶自動焊（適

用于引腳數(shù)

12-600）、倒裝焊（適用于引腳數(shù)

6-16000）和埋入式。引線鍵合是用金屬焊線連接

芯片電極和基板或引線框架等。載帶自動焊是將芯片上的凸點(diǎn)與載帶上的焊點(diǎn)焊接在一起，再對

焊接后的芯片進(jìn)行密封保護(hù)的一種封裝技術(shù)。倒裝焊是在芯片的電極上預(yù)制凸點(diǎn)，再將凸點(diǎn)與基

板或引線框架對應(yīng)的電極區(qū)相連。埋入式是將芯片嵌入基板內(nèi)層中。根據(jù)與

PCB連接方式的不同，半導(dǎo)體封裝可分為通孔插裝類封裝和表面貼裝封裝。通孔插

裝器件是

1958

年集成電路發(fā)明時最早的封裝外形，其外形特點(diǎn)是具有直插式引腳，引腳插入PCB上的通孔后，使用波峰焊進(jìn)行焊接，器件和焊接點(diǎn)分別位于

PCB的兩面。表面貼裝器件是

在通孔插裝封裝的基礎(chǔ)上，隨著集成電路高密度、小型化及薄型化的發(fā)展需要而發(fā)明出來的，一

般具有“L”形引腳、“J”形引腳、焊球或焊盤（凸塊），器件貼裝在

PCB表面的焊盤上，再使

用回流焊進(jìn)行高溫焊接，器件與焊接點(diǎn)位于

PCB的同一面上。目前，引線鍵合技術(shù)因成本相對低廉，仍是主流的封裝互聯(lián)技術(shù)，但它不適合對高密度、高

頻有要求的產(chǎn)品。倒裝焊接技術(shù)適合對高密度、高頻及大電流有要求的產(chǎn)品，如電源管理、智能

終端的處理器等。TAB封裝技術(shù)主要應(yīng)用于大規(guī)模、多引線的集成電路的封裝。（三）先進(jìn)封裝是后摩爾時代的必然選擇1、封裝技術(shù)發(fā)展史封裝技術(shù)的發(fā)展需要滿足電子產(chǎn)品小型化、輕量化、高性能等需求，因此，封裝技術(shù)過去和

未來的發(fā)展趨勢均是高密度、高腳位、薄型化、小型化。

根據(jù)《中國半導(dǎo)體封裝業(yè)的發(fā)展》，半導(dǎo)體封裝技術(shù)的發(fā)展歷史可大致分為以下五個階段：第一階段：20

世紀(jì)

70

年代以前（通孔插裝時代），封裝技術(shù)是以

DIP為代表的針腳插裝，

特點(diǎn)是插孔安裝到

PCB板上。這種技術(shù)密度、頻率難以提高，無法滿足高效自動化生產(chǎn)的要求。第二階段：20

世紀(jì)

80

年代以后（表面貼裝時代），用引線替代第一階段的針腳，并貼裝到

PCB板上，以

SOP和

QFP為代表。這種技術(shù)封裝密度有所提高，體積有所減少。

第三階段：20

世紀(jì)

90

年代以后（面積陣列封裝時代），該階段出現(xiàn)了

BGA、CSP、WLP為代表的先進(jìn)封裝技術(shù)，第二階段的引線被取消。這種技術(shù)在縮減體積的同時提高了系統(tǒng)性能。第四階段：20

世紀(jì)末以后，多芯片組件、三維封裝、系統(tǒng)級封裝開始出現(xiàn)。第五階段：21

世紀(jì)以來，主要是系統(tǒng)級單芯片封裝（SoC）、微機(jī)電機(jī)械系統(tǒng)封裝（MEMS）。

目前全球半導(dǎo)體封裝的主流正處在第三階段的成熟期和快速發(fā)展期，以

CSP、BGA、WLP等主要封裝形式進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)時期，同時向第四、第五階段發(fā)展。從發(fā)展歷史可以看出，半導(dǎo)

體封裝技術(shù)的發(fā)展趨勢可歸納為有線連接到無線連接，芯片級封裝到晶圓級封裝，二維封裝到三

維封裝。2、封裝技術(shù)根據(jù)技術(shù)先進(jìn)性，封裝技術(shù)可分為傳統(tǒng)封裝技術(shù)和先進(jìn)封裝技術(shù)兩大類。傳統(tǒng)封裝技術(shù)包括

DIP、SOP、QFP、WBBGA等，先進(jìn)封裝技術(shù)包括

FC、WLP、FO、3D封裝、系統(tǒng)級封裝等。

隨著晶圓代工制程不斷縮小，摩爾定律逼近極限，先進(jìn)封裝是后摩爾時代的必然選擇。（1）SIP/DIP單列直插封裝（SingleInlinePackage，SIP）的引腳從封裝體的一個側(cè)面引出，排列成一

條直線，SIP的引腳數(shù)量一般為

2-23

個。雙列直插封裝（DualInlinePackage，DIP）的外形為長方形，在兩側(cè)有兩排平行的金屬引

腳，稱為排針。DIP封裝的產(chǎn)品需要插入到具有

DIP結(jié)構(gòu)的芯片插座上，或者直接插在有相同焊

孔數(shù)和幾何排列的電路板上再進(jìn)行焊接。引腳數(shù)一般不超過

100，適合中小規(guī)模集成電路封裝。（2）SOP/QFP小外形封裝（SmallOut-LinePackage，SOP）的引腳從封裝兩側(cè)引出，呈海鷗翼狀（L字

形）。方型扁平式封裝（QuadFlatPackage，QFP）的管腳很細(xì)，引腳之間距離很小，可實(shí)現(xiàn)更

多的

I/O數(shù)，但仍受限于

0.3mm的引腳間距極限。（3）BGA球柵陣列封裝（BallGridArrayPackage，BGA）用焊球代替周邊引線，成陣列分布于封裝

基板的底部平面上，是在生產(chǎn)具有數(shù)百根引腳的集成電路時，針對封裝必須縮小的難題所衍生出

的解決方案。與上一代的

QFP相比，BGA在減小體積和重量的情況下增加了

I/O數(shù)量，但引腳的間距可

以做得更大，成品率反而提高了；由于焊球間距明顯短于引線，BGA電性能更好；焊球的共面

性也改善了散熱性。根據(jù)芯片的位置不同可分為芯片表面向上和向下兩種；按焊球排列方式可為球柵陣列均勻分

布、球柵陣列交錯分布、球柵陣列周邊分布等；按密封方式可分為模制密封和澆注密封等；按基

板材料可分為塑料球柵陣列

PBGA(

PlasticBallGridArray)、陶瓷球柵陣列

CBGA（CeramicBallGridArray）、載帶球陣列

TBGA（TapeBallGridArray）等。（4）FC倒裝（FlipChip，F(xiàn)C）技術(shù)由

IBM在

20

世紀(jì)

60

年代研發(fā)出來，20

世紀(jì)

90

年代后期形成

規(guī)?；慨a(chǎn)，主要應(yīng)用于高端領(lǐng)域產(chǎn)品。隨著銅柱凸塊技術(shù)的出現(xiàn)，結(jié)合消費(fèi)電子產(chǎn)品的快速發(fā)

展和產(chǎn)品性能的需求，越來越多的產(chǎn)品轉(zhuǎn)向倒裝芯片封裝。所謂“倒裝”是相對于傳統(tǒng)的金屬線鍵合連接方式（WireBonding，WB）而言的。傳統(tǒng)

WB工藝，芯片通過金屬線鍵合與基板連接，電氣面朝上；倒裝芯片工藝是指在芯片的

I/O焊盤

上直接沉積，或通過

RDL布線后沉積凸塊（Bump），然后將芯片翻轉(zhuǎn)，進(jìn)行加熱，使熔融的焊

料與基板或框架相結(jié)合，芯片電氣面朝下。與

WB相比，F(xiàn)C封裝技術(shù)的

I/O數(shù)多；互連長度縮

短，電性能得到改善；散熱性好，芯片溫度更低；封裝尺寸與重量也有所減少。倒裝芯片工藝流程中晶圓減薄、芯片倒裝和底部填充是關(guān)鍵工藝。在倒裝芯片的工藝中，晶

圓來料上已經(jīng)完成了凸塊的制作，因此晶圓正面并不平整。由于晶圓沒有凸塊的區(qū)域是空心結(jié)構(gòu)，

所以研磨過程中，晶圓會產(chǎn)生振動，容易造成晶圓龜裂甚至破片，尤其是超薄晶圓的研磨，目前

一般采用底部填充工藝技術(shù)來解決該問題。在芯片倒裝工藝中，需要采用高精度坐標(biāo)對準(zhǔn)技術(shù)將

芯片上的凸塊焊接在高密度線路基板上，在此過程中，各方應(yīng)力相互拉扯，基板容易產(chǎn)生翹曲現(xiàn)

象，這會造成焊接出現(xiàn)偏移、冷焊、橋接短路等質(zhì)量問題。底部填充是在芯片、凸塊及基板三種

材料之間填充底部材料，以避免三種材料因膨脹系數(shù)不同而產(chǎn)生剪應(yīng)力破壞，底部填充的關(guān)鍵因

素是黏度、溫度、流動長度與時間。凸塊工藝被稱為中道工序，是先進(jìn)封裝的核心技術(shù)之一，通過高精密曝光、離子處理、電鍍

等設(shè)備和材料，基于定制的光掩模，在晶圓上實(shí)現(xiàn)重布線，允許芯片有更高的端口密度，縮短了

信號傳輸路徑，減少了信號延遲，具備了更優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性及可靠性。主流的凸塊工藝均采用晶

圓級加工，即在整塊晶圓表面的所有芯片上加工制作凸塊，晶圓級凸塊工藝包括蒸發(fā)方式、印刷

方式和電鍍方式三種，目前業(yè)界廣泛采用的是印刷方式和電鍍方式。晶圓代工廠在凸塊工藝方面

具有一定優(yōu)勢。（5）WLP晶圓級封裝（WaferLevelPackaging，WLP）直接在晶圓上進(jìn)行大部分或全部的封裝測試

程序，之后再進(jìn)行切割制成單顆芯片。采用這種封裝技術(shù)，不需要引線框架、基板等介質(zhì)，芯片

的封裝尺寸減小，批量處理也使生產(chǎn)成本大幅下降。WLP可分為扇入型晶圓級封裝（Fan-InWLP）和扇出型晶圓級封裝（Fan-OutWLP）兩大

類。扇入型直接在晶圓上進(jìn)行封裝，封裝完成后進(jìn)行切割，布線均在芯片尺寸內(nèi)完成，封裝大小

和芯片尺寸相同；扇出型則基于晶圓重構(gòu)技術(shù)，將切割后的各芯片重新布置到人工載板上，芯片間距離視需求而定，之后再進(jìn)行晶圓級封裝，最后再切割，布線可在芯片內(nèi)和芯片外，得到的封

裝面積一般大于芯片面積，但可提供的

I/O數(shù)量增加。根據(jù)

Yole的數(shù)據(jù)，全球晶圓級封裝

2019

年的市場規(guī)模為

33

億美元，預(yù)計

2025

年增加到

55

億美元，CAGR為

8.9%。其中扇入型晶圓級封裝由

2019

年的

20

億美元增加到

2025

年的

25

億美元，CAGR為

3.2%。2020

年蘋果發(fā)布的

iPhone12

采用了扇入型晶圓級封裝，未來將

會有更多的手機(jī)、平板、可穿戴設(shè)備采用此封裝形式。圖片上傳中......（6）FO扇出（FanOut，F(xiàn)O）是相對扇入而言，“扇入”只能向內(nèi)走線，而在扇出型封裝中，既可

以向內(nèi)走線，也可以向外走線，從而可以實(shí)現(xiàn)更多的

I/O，以及更薄的封裝。目前量產(chǎn)最多的是

晶圓級扇出型產(chǎn)品。

扇出型封裝工藝主要分為

Chipfirst和

Chiplast兩大類，其中

Chipfirst又分

Diedown和

Dieup兩種。扇出型封裝生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵步驟包括芯片放置、包封和布線。芯片放置對速度和精度的要求

很高，放置速度直接決定生產(chǎn)效率，從而影響制造成本；放置精度也是決定后續(xù)布線精度的關(guān)鍵

性因素。包封需要對包封材料進(jìn)行填充和加熱，這一過程不僅可能導(dǎo)致已放置好的芯片發(fā)生移位，

還有可能因包封材料與芯片的膨脹系數(shù)的不同而造成翹曲，這兩者都會影響后續(xù)的布線環(huán)節(jié)。布

線成功率是決定最終封裝成品率的關(guān)鍵因素，另一方面，布線設(shè)備是整個生產(chǎn)設(shè)備中最昂貴的，

對制造成本的影響很大。根據(jù)封裝芯片數(shù)量，扇出型封裝分為晶圓級扇出型（Fan-outWaferLevelPackaging,

FOWLP）和板級扇出型技術(shù)（Fan-outPanelLevelPackaging,

FOPLP），F(xiàn)OWLP對單個芯片

進(jìn)行封裝，F(xiàn)OPLP對多個芯片進(jìn)行封裝。雖然

FOPLP的增速更快，F(xiàn)OWLP在未來幾年仍占主

導(dǎo)。根據(jù)

Yole的數(shù)據(jù)，2019-2025

年

FOPLP的

CAGR達(dá)

57%，F(xiàn)OWLP的

CAGR為

14%，

但

FOWLP在

2025

年的占比仍會在

2/3

以上。eWLB（EmbeddedWaferLevelBallGridArray）

是目前量產(chǎn)規(guī)模最大的晶圓級扇出型封裝。根據(jù)密度的高低，Yole將扇出型封裝分為

UHD扇出（UltraHighDensity）、HD扇出（HighDensity）和核心扇出三大類。UHD扇出的需求將隨著新的

HPC產(chǎn)品的出現(xiàn)而增加，預(yù)計

2019-2025

年的

CAGR最高，為

20.2%，到

2025

年市場規(guī)模達(dá)

15.32

億美元，占扇出型一半

的市場；HD扇出的

CAGR為

15.8%，到

2025

年達(dá)

12.91

億美元；核心扇出增長緩慢，CAGR僅

1%。圖片上傳中......（7）3D/2.5D封裝3D封裝又稱為疊層芯片封裝技術(shù)，是指在不改變封裝體尺寸的前提下，在同一個封裝體內(nèi)

于垂直方向疊放兩個以上芯片的封裝技術(shù)，它起源于快閃存儲器(NOR/NAND)及

SDRAM的疊層

封裝，可以實(shí)現(xiàn)不同類型芯片的異質(zhì)集成，目前在存儲芯片上已有較多應(yīng)用。3D封裝可采用凸塊或硅通孔技術(shù)（ThroughSiliconVia，TSV），TSV是利用垂直硅通孔完

成芯片間互連的方法，由于連接距離更短、強(qiáng)度更高，能實(shí)現(xiàn)更小更薄而性能更好、密度更高、

尺寸和重量明顯減小的封裝，而且還能用于異種芯片之間的互連。

2.5D封裝是在基板和芯片之間放一個硅中間層，這個中間層通過

TSV連接上下部分。（8）SiP系統(tǒng)級封裝（SysteminPackag，SiP）是將多種功能芯片，包括處理器、存儲器、FPGA等功能芯片集成在一個封裝內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)一個基本完整的功能。與系統(tǒng)級芯片（SystemonChip，SoC）相對應(yīng)，不同的是系統(tǒng)級封裝是采用不同芯片進(jìn)行并排或疊加的封裝方式，而

SoC則是

高度集成的芯片產(chǎn)品。SiP解決方案需要多種封裝技術(shù)，如引線鍵合、倒裝芯片、芯片堆疊、晶

圓級封裝等，是超越摩爾定律的重要實(shí)現(xiàn)路徑。圖片上傳中......根據(jù)

Yole的數(shù)據(jù)，2019

年全球

SiP封裝的市場規(guī)模為

134

億美元，預(yù)計

2025

年增加到

188

億美元，CAGR為

6%。從應(yīng)用領(lǐng)域來看，移動設(shè)備和消費(fèi)電子是最大市場，2019-2025

年的

CAGR為

5%；通訊/

基礎(chǔ)設(shè)施和汽車電子緊隨其后，兩者的

CAGR均為

11%，高于整體增速。從使用的封裝技術(shù)來看，F(xiàn)C/WBSiP占比超過

90%，2019

年市場規(guī)模為

122

億美元，預(yù)

計到

2025

年將達(dá)到

171

億美元，2019

年至

2025

年的復(fù)合年增長率為

6%。FOSiP仍受限于成本效益比，參與者需要掌握

FO技術(shù)，所以從

2017

年開始，臺積電便是最主要的參與者，2019

年市占率超過

90%。圖片上傳中......3、先進(jìn)封裝市場規(guī)模摩爾定律的放緩、異質(zhì)集成和各種大趨勢（包括

5G、AI、HPC、物聯(lián)網(wǎng)等）推動著先進(jìn)封

裝市場強(qiáng)勢發(fā)展。根據(jù)

Yole的數(shù)據(jù)，2019

年全球先進(jìn)封裝市場規(guī)模約

290

億美元，預(yù)計

2025

年增長到

420

億美元，年均復(fù)合增速約

6.6%，高于整體封裝市場

4%的增速和傳統(tǒng)封裝市場

1.9%

的增速。從下游應(yīng)用市場來看，移動設(shè)備和消費(fèi)電子對集成度要求高，是先進(jìn)封裝最大的細(xì)分市場，

2019

年占比達(dá)

85%，2019-2025

的

CAGR為

5.5%，略低于整體增速，2025

年將占先進(jìn)封裝

市場的

80%。電信和基礎(chǔ)設(shè)施是先進(jìn)封裝市場中增長最快的細(xì)分市場，CAGR約為

13%，市場

份額將從

2019

年的

10%增至

2025

年的

14%。汽車與運(yùn)輸細(xì)分市場在

2019

年至

2025

年期間

將以

10.6%的

CAGR增長，到

2025

年達(dá)到約

19

億美元，但其在先進(jìn)封裝市場中所占的份額仍

將持平，約

4%。從技術(shù)分類來看，3D堆疊封裝、嵌入式芯片封裝、扇出型封裝在

2019

年到

2025

年的增速

更高，CAGR分別為

21%、18%、16%。扇出型技術(shù)進(jìn)入移動設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和汽車領(lǐng)域；3D堆疊

技術(shù)進(jìn)入

AI/ML、HPC、數(shù)據(jù)中心、CIS、MEMS/傳感器領(lǐng)域；嵌入式芯片封裝進(jìn)入移動設(shè)備、

汽車和基站領(lǐng)域。從先進(jìn)封裝收入構(gòu)成來看，倒裝技術(shù)占比遙遙領(lǐng)先，2018

年占比

81%。圖片上傳中......從晶圓數(shù)來看，2019

年約

2900

萬片晶圓采用先進(jìn)封裝，到

2025

年增長為

4300

萬片，年

均復(fù)合增速為

7%。其中倒裝技術(shù)占比最高，3D封裝增速最快。三、封測領(lǐng)域競爭格局原來封測領(lǐng)域的廠商主要有兩類，一類是

IDM公司的封測部門，主要完成本公司半導(dǎo)體產(chǎn)

品的封測環(huán)節(jié)，屬于對內(nèi)業(yè)務(wù)；第二類是外包封測廠商

OSAT，其作為獨(dú)立封測公司承接半導(dǎo)體

設(shè)計公司產(chǎn)品的封測環(huán)節(jié)。

隨著摩爾定律極限接近，基于硅平臺的先進(jìn)封裝技術(shù)不斷發(fā)展，晶圓代工廠利用其在硅平臺

的積累正在進(jìn)入封測領(lǐng)域，尤其是先進(jìn)封裝。

我們的重點(diǎn)是關(guān)注

OSAT公司和晶圓代工廠在封測領(lǐng)域的競爭情況。（一）前十大

OSAT企業(yè)1968

年，美國公司安靠的成立標(biāo)志著封裝測試業(yè)從

IDM模式中獨(dú)立出來，直到

2002

年安

靠一直是全球封測龍頭。1987

年臺積電成立，成為全球第一家專業(yè)晶圓代工企業(yè)，并且長期占

據(jù)全球晶圓代工

50%以上的市場份額。臺積電的成功也帶動了本地封測需求，中國臺灣成為全球封

測重地，日月光在

2003

年取代安靠成為全球封測龍頭。至今全球前十大

OSAT企業(yè)中有

6

家來

自中國臺灣。封測是我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中國產(chǎn)化水平較高的環(huán)節(jié)，全球前十大外包封測廠中，我國占了三

席，分別是第三的長電科技、第六的通富微電和第七的天水華天。圖片上傳中......（二）晶圓廠入局1、臺積電領(lǐng)先地位凸顯臺積電于

2008

年底成立集成互連與封裝技術(shù)整合部門，經(jīng)過超十年的構(gòu)建，目前已經(jīng)完成

晶圓級系統(tǒng)整合（WLSI）技術(shù)平臺，該平臺利用臺積電公司工藝制程與產(chǎn)能的核心競爭力，建

立支援異質(zhì)系統(tǒng)整合與封裝能力，以滿足特定客戶在芯片性能、功耗、輪廓、

周期時間及成本

的需求。至今，在先進(jìn)封裝領(lǐng)域，臺積電的領(lǐng)先地位已經(jīng)尤其突顯。從

2019

年封裝收入排名來

看，臺積電在

OSAT中排名第

4，約

30

億美元，約占臺積電收入的

8.4%。從技術(shù)來看，臺積電重心在發(fā)展扇出型封裝

InFO（IntegratedFanOut，整合扇出型封裝）、2.5D封裝

CoWoS

（

Chip-on-Wafer-on-Substrate，

基板上晶圓上芯片封裝）

和

3D封

裝

SoIC

（System-on-Integrated-Chips，集成芯片系統(tǒng)）。CoWoS于

2011

年推出，2013

年在賽靈思

28nm的

FPGA上量產(chǎn)，之后隨著

AI的發(fā)展被

大量采用，包括英偉達(dá)的

GP100、谷歌的

TPU2.0

等；InFO于

2014

年投入研發(fā)，2016

年臺

積電利用該技術(shù)獲得了蘋果

APU（A10）訂單，InFO成為臺積電獨(dú)占蘋果

A系列處理器訂單的

關(guān)鍵；SoIC還處于研發(fā)中，預(yù)計

2021

年量產(chǎn)。2、中芯國際攜手封測廠入局2014

年中芯國際與長電科技合資成立中芯長電，由中芯國際控股。中芯長電是全球首家采

用集成電路前段芯片制造體系和標(biāo)準(zhǔn)，采用獨(dú)立專業(yè)代工模式服務(wù)全球客戶的中段硅片制造企業(yè)。

以先進(jìn)的凸塊和再布線加工起步，中芯長電致力于提供中段硅片制造和測試服務(wù)，并進(jìn)一步發(fā)展

先進(jìn)的三維系統(tǒng)集成芯片業(yè)務(wù)。目前中芯長電位于江陰的基地提供

12

英寸中段硅片加工，專注于

12

英寸凸塊和先進(jìn)硅片

級封裝；上?；靥峁?/p>

8

英寸中段凸塊和硅片級封裝。另外在江陰以及上海兩地均擁有測試廠，

能夠提供測試程序開發(fā)、探針卡制作、晶圓測試、失效分析以及失效測試服務(wù)。中芯國際來自先進(jìn)封裝（凸塊加工及測試業(yè)務(wù)）的收入占比逐年提升，但

2019

年也僅實(shí)現(xiàn)

收入

4.76

億元，占總營收的比例為

2.2%。2020

年

12

月

15

日中芯國際聘任蔣尚義博士為公司董事會副董事長、第二類執(zhí)行董事及戰(zhàn)

略委員會成員。蔣尚義博士曾在臺積電掌舵研發(fā)，并帶領(lǐng)完成臺積電先進(jìn)封裝技術(shù)的開發(fā)。加入

中芯國際后，蔣尚義博士公開表示中芯國際將同時發(fā)展先進(jìn)工藝和先進(jìn)封裝。隨著蔣尚義博士的

加入，中芯國際在先進(jìn)封裝方面的進(jìn)展值得期待。四、封測廠商經(jīng)營情況（一）封測廠商通過外延增強(qiáng)競爭力封測廠商的發(fā)展歷史是圍繞著并購展開的，其中日月光和中國三巨頭尤其明顯。日月光

1984

年成立，1989

年上市時便已全球排名第二，之后十年完成了三次重要并購，

于

2003

年成功超過安靠成為全球第一大封測廠商。之后公司仍然沒有停止并購步伐，至今仍然

保持著全球第一的位置。2018

年日月光更與排名第四的矽品以股份轉(zhuǎn)換方式設(shè)立日月光投控，

日月光投控的規(guī)模約為第二名安靠的兩倍，封測領(lǐng)域龍頭地位進(jìn)一步鞏固。中國三大封測廠商長電科技、通富微電、華天科技均在

2015

年前后通過收購海外封測廠而

躋身全球前列。其中長電科技以當(dāng)時全球第六的地位收購新加坡全球第四的星科金朋，成為全球

第三大封測廠商。（二）國內(nèi)四大封測廠商經(jīng)營數(shù)據(jù)在國內(nèi)四大封測廠商中，長電科技的體量遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先，通富微電、華天科技體量接近，晶方科

技聚焦傳感器市場體量較小。從研發(fā)投入來看，晶方科技所有收入均來自于先進(jìn)封裝，所以研發(fā)

投入率高達(dá)

22%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他三家；通富微電聚焦在處理器、存儲等高端封裝市場，研發(fā)投

入率也明顯高于長電科技和華天科技。從人均創(chuàng)收角度，長電科技最高，通富微電、晶方科技接

近，華天科技較低。從毛利率和凈利率來看，晶方科技由于專注于傳感器領(lǐng)域的晶圓級芯片尺寸封裝，毛利率和

凈利率均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他封測廠商，但隨著

2014

年收購的資產(chǎn)進(jìn)入折舊而收入并未跟上，其毛利

率和凈利率均在

2015

年明顯下降。長電科技、通富微電、華天科技在

2016

年將收購的企業(yè)并表后，由于處于整合階段，整體

毛利率、凈利率均出現(xiàn)下滑，其中長電科技尤其明顯，毛利率最低，僅

11%左右，并且多次出

現(xiàn)虧損。從

2019

年開始，國內(nèi)四大封測廠商均迎來了業(yè)績改善。晶方科技在

2019

年因

CIS缺貨漲

價表現(xiàn)最好，毛利率和凈利率從

2019Q2

開始同比改善。2019Q4

四大封測廠毛利率均同比提高，

2020

年四大封測廠商業(yè)績繼續(xù)改善，毛利率、凈利率均同比提高。從收益質(zhì)量來看，2020

年前三季度長電科技、華天科技、HYPERLINK"/S/SH603005?fr