
后摩尔时代,芯片制造面临物理极限与经济效益边际提升双重挑战,先进封装在提高芯片集成度、电气连接以及性能优化的过程中扮演了更重要角色,产业链各环节受益于此轮技术革新。
AI 浪潮推动先进封装助力后端收入增长汽车、工业和消费类等半导体市场的复苏在第二和第三季度的速度低于预期。库存过剩和需求疲软延长了下行周期,尤其是在传统的引线键合技术方面,产能利用率仍未达到最佳水平。
尽管主流市场复苏缓慢,但人工智能(AI)和高性能计算(HPC)正推动 2.5D/3D 封装(例如 CoWoS 片上基板技术和 HBM 高带宽内存)等先进封装技术的需求增长。混合键合和热压键合(TCB)也愈加重要,以满足下一代AI应用的需求。
Yole Group 半导体设备团队的技术与市场分析师 Vishal Saroha 表示:“CoWoS 技术和 HBM 对于 AI 应用来说不可或缺,因为它们提供了数据密集型任务所需的高性能和高带宽。”

台积电是全球先进封装技术的领军者之一,旗下 3D Fabric 拥有 CoWoS、InFO、SoIC 三种先进封装 工艺。CoWoS 是台积电最经典的先进封装技术之一。2011 年至今,台积电的 CoWoS 工艺已经迭代 至第五代,期间中介层面积、晶体管数量、内存容量不断扩大。Nvidia、AMD、Broadcom、Marvell 等是台积电 CoWoS 工艺的最大客户。
台积电的 InFO 技术是基于 CoWoS 的改进工艺,其将硅中介层替换为 polyamide film 材料,降低了 单位成本和封装高度。苹果的 iPhone 7、iPhone 7 Plus 均采用 InFO 封装技术。这也是台积电后续独 占苹果 A 系列处理器订单的关键因素。
2018 年,台积电首次对外公布其 SoIC 封装技术。该技术是台积电基于 CoWoS 和多晶圆堆叠(WoW) 开发的新一代封装技术。根据台积电官方介绍,SoIC 提供创新的前段 3D 芯片堆叠技术,用于重新 集成从片上系统(SoC)划分的小芯片。SoIC 集成的芯片在系统性能方面优于原始 SoC,并提供了 集成其他功能的灵活性。相较于 2.5D 封装方案,SoIC 的凸块密度更高,传输速度更快,功耗更低。
先进封装蓝海市场蓬勃兴起目前,先进封装市场是封测行业的蓝海市场。据知名市场调研机构Yole预测,2023年全球先进封装营收为378亿美元,预计到2029年增长至695亿美元,2023年-2029年的年复合增长率(CAGR)达10.7%。其中2.5D/3D高性能封装增速最快;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%;先进封装领域的资本开支,将从2023年的99亿美元提高至2024年的115亿美元。
相关统计显示,先进封装市场不仅比传统封装市场拥有更高的需求增速,其利润率也更高。为了抓住先进封装市场带来的机会以扩大市场占有率和领先优势,传统OSAT厂商均在大力发展先进封装技术。2023年,前六大OSAT厂商(市场占有率合计68.4%)——中国台湾日月光集团、安靠科技、长电科技、力成科技、通富微电、华天科技约41%资本开支投向了先进封装。
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