新技術(shù)前瞻專題系列（七）：先進封裝行業(yè)：CoWoS五問五答

——新技術(shù)前瞻專題系列（七）至硅晶圓，再把CoW芯片與基板（Substrate）Q3：產(chǎn)業(yè)市場現(xiàn)狀？后摩爾時代，先進制程工藝演進逼近物理極限，先進封裝（積電的CoWoS產(chǎn)能中，英偉達占整體供應(yīng)量比重超過50%。目前，HBM需要CoWoS等2.5D先進封裝技術(shù)來實現(xiàn)，HBM統(tǒng)級（SiP）封裝技術(shù)和高性能的FlipChip和引線互聯(lián)封裝技術(shù)；通富微電超大尺寸2D+封裝技術(shù)及3維堆疊封裝技術(shù)Q5:CoWoS技術(shù)發(fā)展趨勢？CoWoS-L有望成進行芯片間互連，并使用RDL層進行功率和信號傳輸，從而提供最靈于提升電氣性能，通過連接所有LSI芯片的電容，CoWoS-L搭載多個LSI芯片，可以顯著增加RI上投資建議：隨著大算力時代的蓬勃興起，先進封裝是提升芯片性能的關(guān)鍵技術(shù)路徑，AI加速發(fā)展驅(qū)動先進封裝鏈將持續(xù)受益；受益標(biāo)的：長電科技、通富微電、華天科技、艾森股份、天承科技、華大九天、廣立微、概倫電在芯片制造領(lǐng)域，前道、中道和后道指的是半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中的三個主離子注入、清洗、CMP（化學(xué)機械拋光）和量測等工藝步驟。這個階段的目標(biāo)是在硅片上形成晶體管和其他有源器件，以及多層互連）：圓上形成的凸點（Bumps），這些凸點用于后續(xù)的封裝過程，使得芯片能夠與外部電路連接。中道制造隨著高密度芯片需求的增長而變得越來越重要，尤其是在倒裝芯片（Flip）：等步驟。這個階段的目標(biāo)是將圓形的硅片切割成單獨的芯片顆粒，完成外殼封裝，并進行電氣測試以資料來源：CSDN，東興證券研究所越多集成電路企業(yè)轉(zhuǎn)向后道先進封裝工藝尋求先進技術(shù)方案，以確保產(chǎn)品性能的持續(xù)提升。2.5D2.5D封裝：這種封裝方式是將芯片堆疊在中介層之上，通過微小的金屬線連接3D封裝：更進一步，3D封裝技術(shù)允許芯片垂直堆疊，這為高資料來源：鐘毅等《芯片三維互連技術(shù)及異質(zhì)集成研究進展》，東興證券研究所20112011年臺積電開發(fā)出的第一代CoWoS-S硅中介層最大面積為775mm2,已經(jīng)接突破光罩限制后，2014年臺積電第二代CoWoS-S產(chǎn)品的硅別為1245mm2、1660mm2、2500mm2、3320mm2,對應(yīng)的集成芯片數(shù)量48GB）、2個soc+8個HBM（內(nèi)存128GB）、2個soc+1硅轉(zhuǎn)接板面積不斷增加，便于集成更多元器件，從第三代開始，CoWoS由同質(zhì)集成轉(zhuǎn)變?yōu)楫愘|(zhì)集成。第五代芯片不僅圖3:圖3:CoWoS發(fā)展歷程資料來源：網(wǎng)易，東興證券研究所臺積電將CoWoS封裝技術(shù)分為三種類型——CoWoS-S、CoWoS-R、CoWoS-L。其主要區(qū)別在于中介COWCOWOS-L用重新布線層（RDL）中介層。應(yīng)用：適用于需要兼顧性能和成本的應(yīng)用，如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通信基COWCOWOS-S用硅中介層作為主要的連接媒介。這種結(jié)構(gòu)通常具有高密度的I/O互連，適合高性能計算和大規(guī)模集成電路的需求。硅中介層的優(yōu)勢在于其精密的制造工藝和優(yōu)越的應(yīng)用：主要用于需要極高性能和高密度互連的應(yīng)用，如高性能計算（HPC）、人工智能（AI）加COWOS-R結(jié)合局部硅互連和RDL中介層，利用兩者的優(yōu)點以實現(xiàn)更高效的封裝和連接。這種結(jié)構(gòu)適合復(fù)雜的系統(tǒng)集成，能夠在單一封裝中應(yīng)用：適用于需要降低封裝成本并且具有一定性能需求的應(yīng)用，CoWoS封裝技術(shù)的一個顯著特點是它可以實現(xiàn)高度集成，這意味著多個芯片在一個集成，從而可以在更小的空間內(nèi)提供更強大的功能。這種技術(shù)特相比于傳統(tǒng)的封裝技術(shù)，CoWoS相比于傳統(tǒng)的封裝技術(shù)，CoWoS技術(shù)可芯片的制造成本和封裝成本。這是因為它避免了傳統(tǒng)封裝技術(shù)中的繁瑣步驟，如銅線纏繞、耗材成本高等，從而可以提高生產(chǎn)效率和降低資料來源：合明科技，東興證券研究所術(shù)相比，制造復(fù)雜性顯著增加。制造復(fù)雜性直一樣進行測試，以確保它們沒有任何制造缺陷。因為每個晶圓芯片在安裝到中介層之前都需要單獨測試，安裝后還需要再次測試。除此之外，層特別容易受到制造缺陷的影響，并可能導(dǎo)致信號完整性：邏輯晶圓到基板的互連：隨著感，互連的信號傳輸會變差。為了解決這個問題，努力優(yōu)化TSV，以最大限度地降低電容和電感。邏輯晶圓芯片到HBM：SoC和HBM之間互連的眼圖性能瓶頸歸因于互連的數(shù)據(jù)切換率和較低工作電壓的高性能應(yīng)用。資料來源：電子工程專輯，東興證券研究所資料來源：中商情報網(wǎng)，東興證券研究所資料來源：中商情報網(wǎng)，東興證券研究所作為臺積電CoWoS封裝技術(shù)的最大客戶，英偉達的需求將對市場格局產(chǎn)生重要影響。受益于英偉達Blackwell系列GPU的量產(chǎn)計將從2025年第四季度開始，將CoWoS封裝工藝從CoWoS-Short6.9%。這一轉(zhuǎn)變不僅反映了市場需求的變化，也展示了英偉達在高性能GPU市場的強大影響力。除了英偉達，其他企業(yè)如博也在增加對臺積電CoWoS產(chǎn)能的訂單，以滿足為谷歌和亞馬遜提供ASIC（專用集成電路）設(shè)計服資料來源：智研咨詢，東興證券研究所資料來源：超能網(wǎng)，東興證券研究所隨著先進隨著先進AI加速器、圖形處理單元及高性能計算應(yīng)用的蓬勃發(fā)展，所需處理的數(shù)據(jù)量正以前所未有的速度激增，這一趨勢直接推動了高帶寬內(nèi)存（HBM）銷量的急劇攀升。數(shù)據(jù)顯示，2029年全球HBM行業(yè)市場規(guī)模達79.5億美元；2020-2023年中國HBM市場規(guī)模自3億元上升HBM走線長度短、焊盤數(shù)高，在PCB甚至封裝基板上無法實現(xiàn)密集且短的連接。因此還需要CoWoS等2.5D先進封裝技術(shù)來實現(xiàn)。CoWoS能以合理的成本提供更高的互連密度和更大的封裝尺寸，目前大部分HBM均使用的此項技術(shù)。因此，HBM的產(chǎn)能都將受制于CoWoS產(chǎn)能。資料來源：智研咨詢，東興證券研究所資料來源：MorderIntelligence，東興證券研究所長電科技是全球領(lǐng)先的集成電路制造與技術(shù)服務(wù)提供商，在中長電科技是全球領(lǐng)先的集成電路制造與技術(shù)服務(wù)提供商，在中2024年9月28日長電科技完成了對晟碟半導(dǎo)體（上海）有限公司80%股權(quán)的收購.本次收購加大先進閃存存儲產(chǎn)品封裝和測長電科技2024年2季度歸母凈利潤環(huán)比增長258%，營收創(chuàng)同期歷史26.3%，創(chuàng)歷史同期新高。二季度經(jīng)營活動產(chǎn)生現(xiàn)金人民幣16.5億元，二季度扣除資產(chǎn)投資凈支出人民幣9.3億元，自由7.2億元。二季度歸母凈利潤為人民幣4.8億元，同比增長25.5%，環(huán)比增長0資料來源：同花順，公司年報，東興證券研究所新成果：超大尺寸2D+封裝技術(shù)及3維堆疊封裝技術(shù)均獲得驗證通過；大尺寸多芯片chiplast封裝技術(shù)蔽技術(shù)研發(fā)及量產(chǎn)獲得突破。公司在發(fā)展過程中不斷加強自主創(chuàng)新，并在多個先進封裝技術(shù)領(lǐng)域積極開展國內(nèi)外專利布局。截至20使公司快速切入高端封測領(lǐng)域，為公司進一步向高階封測邁進，遠(yuǎn)，大力開發(fā)扇出型、圓片級、倒裝焊等封裝2019-2023公司營收持續(xù)增長。2023年實現(xiàn)營收22082.67資料來源：同花順，公司年報，東興證券研究所86420資料來源：同花順，公司年報，東興證券研究所多項產(chǎn)品和技術(shù)被評為“中國半導(dǎo)體創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)”持續(xù)開展先進封裝技術(shù)和工藝研發(fā)，推進FOPLP封裝工藝開發(fā)和2.5D工藝驗證;通過汽車級AECQ100 資料來源：同花順，公司年報，東興證券研究所資料來源：同花順，公司年報，東興證券研究所），），優(yōu)秀特性，包括保留亞微米銅互連、硅通孔（TSV）和嵌入式深溝槽電容器（eDTC以確保良好的系統(tǒng)性能，同時避免了單個大型硅分配網(wǎng)絡(luò)（PDN）的阻抗降低93%，壓降比沒有使用eDTC的情況低72%。此外，HBMVDDQ的同步開關(guān)噪聲（SSN）可以在3.2GHz時比沒有eDTC的情況減少到38%。由于SSN減少，信號完整性也可新一代的eDTC可以提供1100nF/mm2的電容密度。高電資料來源：網(wǎng)易，芯榜，東興證券研究所資料來源：網(wǎng)易，芯榜，東興證券研究所封裝CoWoS需求旺盛，先進封裝各產(chǎn)業(yè)鏈將持續(xù)受益；受益標(biāo)的復(fù)旦大學(xué)工學(xué)碩士，2022年6月加入東興證券研究所，現(xiàn)任電子行業(yè)首席分析師。曾就職于Foundry廠、研究所和券商資管，分別擔(dān)任工藝集成工程師、研究員和投資經(jīng)理。證書編號：S14805220負(fù)責(zé)本研究報告全部或部分內(nèi)容的每一位證券分析師，在此申明，本報告的觀點、邏輯和論據(jù)均為分析師本人研究成果，引用的相關(guān)和文字均已注明出處。本報告依據(jù)公開的信息來源，力求清晰、準(zhǔn)確地反映分析師本人的研究觀點。本人薪酬的任何部分過去不曾與、現(xiàn)在不與，未來也將不會與本報告中的具體推薦或觀點本證券研究報告所載的信息、觀點、結(jié)論等內(nèi)容僅供投資者決策參考。在任何情況下，本公司證券研究報告均不構(gòu)成對任何機構(gòu)和個人的本研究報告由東興證券股份有限公司研究所撰寫，東興證券股份有限公司是具有合法證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格的機構(gòu)。本研究報告中所引用信息均來源于公開資料，我公司對這些信息的準(zhǔn)確性和完整性不作任何保證，也不保證所包含的信息和建議不會發(fā)生任何變更。我們已力求報告內(nèi)容的客觀、公正，但文中的觀點、結(jié)論和建議僅供參考，報告中的信息或意見并不構(gòu)成所述證券的買賣出價或征價，投資者據(jù)此我公司及報告作者在自身所知情的范圍內(nèi)，與本報告所評價或推薦的證券或投資標(biāo)的不存在法律禁止的利害關(guān)系。在法律許可的情況下，我公司及其所屬關(guān)聯(lián)機構(gòu)可能會持有報告中提到的公司所發(fā)行的證券頭寸并進行交易，也可能為這些公司提供或者爭取提供投資銀行、財務(wù)顧問或者金融產(chǎn)品等相關(guān)服務(wù)。本報告版權(quán)僅為我公司所有，未經(jīng)書面許可，任何機構(gòu)和個人不得以任何形式翻版、復(fù)制和發(fā)布。如引用、刊發(fā)，需注明出處為東興證券研究所，且本研究報告僅供東興證券股份有限公司客戶和經(jīng)本公司授權(quán)刊載機構(gòu)的客戶使用，未經(jīng)授權(quán)私自刊載研究報告的機構(gòu)以及其閱讀和使用者應(yīng)慎重使用報告、防止被誤導(dǎo)，