先進封裝行業重要性日益凸顯 人工智能等應用推動下需求旺盛 國內外巨頭相繼押注

先進封裝也稱為高密度封裝，是一種集成電路封裝技術，旨在提高尺寸密度、信號傳輸速度和能效，包括倒裝焊、2.5D封裝、3D封裝、晶圓級封裝、Chiplet等。是相對于傳統封裝而言的概念，先進封裝是通過使用最先進的設計理念和集成化加工工藝，對芯片進行封裝級別的重新構建，以有效提升系統功能密度。目前在摩爾定律發展放緩的背景下，先進封裝通過創新封裝手段實現芯片更緊密的集成，正成為未來集成電路制造的重要發展方向。

一、先進封裝重要性日益凸顯，占市場價值比例持續上升

根據觀研報告網發布的《中國先進封裝行業現狀深度研究與投資前景預測報告（2024-2031年）》顯示，封裝是半導體后道制程，主要起芯片保護、連接作用。半導體封裝是指將生產加工后的晶圓進行切割、焊線塑封，并加工為成品芯片的過程，是半導體產業鏈中的關鍵一環，直接影響著芯片的性能和可靠性。

資料來源：公開資料，觀研天下整理

近年隨著集成電路工藝制程越發先進，對技術端和成本端均提出巨大挑戰，封裝行業實現了從傳統封裝到先進封裝的轉變。且在摩爾定律發展放緩的背景下，先進封裝通過創新封裝手段實現芯片更緊密的集成，正成為未來集成電路制造的重要發展方向。

相對于傳統封裝而言的概念，先進封裝則采用先進設計思路和集成工藝，對芯片進行封裝級重構，能有效提升系統高功能密度。它可在不單純依靠芯片制程工藝突破的情況下，通過晶圓級封裝和系統級封裝，提高產品集成度和功能多樣化，滿足終端應用對芯片輕薄、低功耗、高性能的需求，同時大幅降低芯片成本，在高端邏輯芯片、存儲器、射頻芯片、圖像處理芯片、觸控芯片等領域廣泛應用。

傳統封裝與FOWLP、以及以2.5D/3D為主的先進封裝對比情況

資料來源：公開資料，觀研天下整理

目前隨著半導體技術的不斷發展，先進封裝作為后摩爾時代全球集成電路的重要發展趨勢，正日益受到廣泛關注，占市場價值比例持續上升。有數據顯示，2023年全球先進封裝市場規模約為439億美元左右，占整體封裝市場的48.8%，接近市場的一半。預計2024年全球先進封裝市場份額將增長至49%，未來有望超越傳統封裝市場。

數據來源：公開數據，觀研天下整理

二、人工智能等新興領域應用風潮推動，先進封裝需求持續旺盛

受存儲器下游市場應用端回溫、人工智能與高性能計算等應用風潮推動，先進封裝領域需求持續旺盛。當前全球人工智能行業市場規模正在爆發式增長。到2023年全球人工智能產業規模達7078億美元,同比增長19.3%。作為人工智能的開端，AI芯片得到巨大發展機遇。在過去35年中，全球半導體市場規模增長近20倍，年均增速達9%。到2030年，全球半導體市場規模有望增長到1萬億美元，年均復合增長率達到8%。

因此隨著人工智能應用的風潮推動，先進封裝領域需求將持續旺盛。一方面，消費電子等終端產品對設備需求越來越小型化，對應的芯片封裝尺寸要求也越來越高；另一方面，5G、高性能運算、智能駕駛、AR/VR、物聯網對芯片的性能提出了更高的要求，對應的芯片封裝密度要求也越來越高。芯片只有提供更小的尺寸和更好的能耗才能滿足下游領域的需求。先進封裝憑借更高的互聯密度和更快的通信速度，得到愈加廣泛的應用。

有相關預測分析，到2026年全球先進封裝市場規模增長至482億美元，年復合增長率6.2%。其中ED、3D-Stack、Fan-out的平均年復合增長率最大，分別達到24.8%、17.7%、12.0%。與此同時，未來部分封裝技術在特定領域會有進一步的滲透和發展，如Fan-out封裝在手機、汽車、網絡等領域會有較大的增量空間，如3D-Stack在AI、HPC、數據中心、CIS、MEMS傳感器等領域會有較大的增長空間。

此外半導體行業面臨的挑戰包括全球供應鏈重整，節能減碳與可持續發展等。其中，氣候變化是二十一世紀全球面臨的重大挑戰，眾多國家提出碳中和承諾，新能源汽車、綠色工廠、第三代半導體，為半導體產業帶來發展機會。據估算，生產一個2克重的計算機芯片，需要32公斤水資源，耗電3度；生產一片12英寸晶圓的耗水量約為4到5立方米，耗電1420度。全球綠色發展趨勢也為可持續的設計、制造、先進封裝技術帶來機遇。

三、FCBGA、2.5D/3D、FCCSP是當前先進封裝市場重要組成部分

從市場結構來看，當前先進封裝市場上主要有FCBGA、2.5D/3D、FCCSP、SIP、FO、WLCSP等類型。其中主要以FCBGA為主，在全球市場占比達34%；其次為2.5D/3D封裝和FCCSP封裝，在全球市場占比同約為20%，同為重要組成部分。

數據來源：公開數據，觀研天下整理

四、巨頭相繼押注先進封裝賽道， 搶占市場有利地位

先進封裝技術的不斷創新是推動行業發展的重要動力。各企業紛紛加大研發投入，致力于提升技術水平和產品性能，以在競爭中占據有利地位。近兩年臺積電、英特爾、三星等國際巨頭相繼押注先進封裝賽道。

臺積電是全球先進封裝技術的領軍者之一，旗下3DFabric擁有CoWoS、InFO、SoIC三種先進封裝工藝。其中CoWoS是臺積電最經典的先進封裝技術之一。2011年至今，臺積電的CoWoS工藝已經迭代至第五代，期間中介層面積、晶體管數量、內存容量不斷擴大。Nvidia、AMD、Broadcom、Marvell等是臺積電CoWoS工藝的最大客戶。

此外據報道，臺積電計劃2025年在全球范圍內新建10家工廠，將專注于2nm制程工藝和晶圓上芯片封裝(CoWoS)技術。其中先進封裝工廠有3座，包括將收購的群創AP8液晶面板工廠改造成封裝工廠和在嘉義科學園區新建封裝工廠。

先進封裝市場的熱潮也吸引了芯片龍頭的加碼布局。2024年10月28日，英特爾宣布將擴容位于成都高新區的封裝測試基地。據了解，近幾年英特爾積極布局2.5D/3D先進封裝賽道，并已經推出EMIB、Foveros、Co-EMIB等多種先進封裝技術，力求通過2.5D/3D等多種異構集成的形式實現互聯帶寬倍增和功耗減半的目標。2018年，英特爾首次展示Foveros先進封裝技術，引入3D堆疊，在邏輯芯片上堆疊邏輯芯片，實現橫向和縱向的互聯，且凸點間距進一步降低為25~50μm。英特爾表示Foveros可以將不同工藝、結構、用途的芯片整合到一起，從而將更多的計算電路組裝到單顆芯片上，以實現高性能、高密度和低功耗。該技術提供了極大的靈活性，設計人員可以再新的產品形態中“混搭”不同的技術專利模塊、各種存儲芯片、I/O配置，并使得產品能夠分解成更小的“芯片組合”。

此外三星也布局在2.5D/3D先進封裝技術領域，并已經推出I-Cube、X-Cube等先進封裝技術。針對2.5D封裝，三星推出的I-Cube技術可以和臺積電的CoWoS技術相媲美。針對3D封裝，三星在2020年推出X-Cube技術，將硅晶圓或芯片物理堆疊，并通過硅通孔（TSV）連接，最大程度上縮短了互聯長度，在降低功耗的同時提高傳輸速率。

除了臺積電、英特爾、三星等國際巨頭外，日月光控股、臺積電、英特爾、三星、通富微電、華天科技、甬矽電子、晶方科技等半導體龍頭企業也先后宣布投入資源，布局先進封裝相關技術與擴充產能。

例如長電科技推出的 XDFOI® Chiplet 高密度多維異構集成系列工藝已按計劃進入穩定量產階段，該技術涵蓋 2D、2.5D、3D 集成技術。甬矽電子通過實施 Bumping 項目掌握了 RDL 及凸點加工能力，并積極布局扇出式封裝（Fan-out）及 2.5D/3D 封裝工藝。

部分半導體龍頭廠商積極布局先進封裝賽道情況

資料來源：公開資料，觀研天下整理

整體來看，當前全球廠商中海外前道廠商占據領先地位，封測廠商積極跟隨。國內企業均有布局跟進。先進封裝技術已成為“后摩爾時代”的重要路徑。

五、目前我國先進封裝市場規模較小，滲透率明顯低于全球，未來有較大發展空間

同全球走勢基本相同，近年我國先進封裝市場規模不斷增長，滲透率不斷提升。數據顯示，2023年，我國先進封裝滲透率達到39%。預計2024年我國先進封裝滲透率將增長至40%。

數據來源：公開數據，觀研天下整理

但與國際先進水平相比，我國在先進封裝領域仍相對落后，市場規模仍較小，滲透率明顯低于全球，未來有較大發展空間。有數據顯示，2020年中國先進封裝市場規模約為351.3億元，占整體封裝市場規模的比例約14%，相較于全球先進封裝占封裝44.9%的比例低出不少。就算是到2023年，我國先進封裝滲透率也僅約39%，明顯低于全球（48.8%）。但預計隨著長電科技、華天科技、甬矽電子等廠商的2.5D、3D等先進封裝技術持續取得突破，國內廠商有望在全球半導體市場的競爭中將扮演越來越重要的角色。

當前我國先進封裝市場企業主要有長電科技、通富微電、華天科技、，晶方科技、甬矽電子、頎中科技、匯成股份等。其中長電科技、通富微電、華天科技在先進封裝領域相對領先。

我國先進封裝市場集中度較高，行業CR3達到77.4%。具體來看，長電科技、通富微電和華天科技為我國先進封裝三大龍頭企業。從業務收入來看，2023年，長電科技市場份額占比最大，達36.9%；其次為通富微電、華天科技，市場份額分別為26.4%、14.1%。

數據來源：公開數據，觀研天下整理（WW）