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半導體行業專題報告:先進封裝超越摩爾定律,晶圓廠和封測廠齊發力

日期:2024-10-09     瀏覽:502    下載:24     體積:4.04M     評論:0    












 后摩爾時代,先進封裝獲重視

一方面,當前先進芯片發展面臨“存儲墻”“面積墻”“功耗墻”和“功能墻”,僅依靠先進制程無法解決,先進封裝成為重要助力。另一方,隨著工藝制程進入10nm以下,芯片設計成本快速提高。根據IBS的數據,16nm工藝的芯片設計成本為1.06億美元,5nm增至5.42億美元。同時,由于先進制程越來越接近物理極限,摩爾定律明顯放緩,側重封裝技術的MorethanMoore路徑越來越被重視。根據Yole的預測,2023年全球先進封裝營收為378億美元,2029年增長到695億美元,2023-2029年的CAGR達10.7%。其中2.5D/3D封裝增速最快;高端封裝市場規模將從2023年的43億美元增長至2029年的280億美元,CAGR達37%;先進封裝領域資本開支將從2023年的99億美元提高至2024年的115億美元。

先進封裝技術多樣,目的是提高集成度和性能并降低成本

先進封裝技術包括FO(扇出型封裝)、WLCSP(晶圓級芯片規模封裝)、FCCSP(倒裝芯片級封裝)、FCBGA(倒裝芯片球柵陣列封裝)、2.5D封裝、3D封裝、ED(芯片封裝)、SiP(系統級封裝)等。相比傳統封裝技術,先進封裝由有線變為無線,從芯片級封裝拓展至晶圓級封裝,從單芯片封裝拓展至多芯片封裝,從2D封裝拓展至2.5D/3D封裝,從而縮小封裝體積、增加I/O數、提高集成度和性能,并降低成本。Chiplet(芯粒/小芯片)是后摩爾時代的重要路徑,相比SoC,具有更高的靈活性、可擴展性和模塊化,根據martket.us的預測,全球Chiplet市場規模將由2023年的31億美元增長至2033年的1070億美元,CAGR約42.5%。

晶圓廠和封測廠均積極布局先進封裝,相互之間既有競爭也有合作

晶圓廠依靠前道工藝優勢入局先進封裝。先進封裝,尤其是高端封裝的實現越來越依賴前道技術,臺積電、英特爾和三星等晶圓廠優勢突出,憑借先進封裝需求走高,2023年臺積電、英特爾、三星的封裝收入分別位列全球第三到第五。

臺積電:2008年成立集成互連與封裝技術整合部門,專門研究先進封裝技術,重心發展扇出型封裝InFO、2.5D封裝CoWoS和3D封裝SoIC。英偉達H100、A100、B100均采用CoWoS封裝,在AI強勁需求背景下,臺積電CoWoS產能持續緊張,除持續擴產外,臺積電也積極與OSAT廠商合作。臺積電表示未來只會專注最前沿的后道技術。

三星:提供2.5D封裝I-Cube、3D封裝X-Cube等,2022年12月在半導體業務部門內成立先進封裝(AVP)業務團隊,2024年7月AVP業務團隊重組為AVP開發團隊,以加強2.5D、3D等先進封裝技術。

英特爾:提供2.5D封裝EMIB、3D封裝Foveros等。OSAT廠商發力先進封裝以獲取價值增量。相比傳統封裝,先進封裝不僅需求增速更高,在產業鏈中的價值占比也更高,傳統OSAT(OutsourcedSemiconductorAssemblyandTesting,委外半導體封測)大廠如日月光、長電科技等為了獲取更高的市場份額和價值量,均在大力發展先進封裝技術,2023年前六大OSAT廠商約41%資本開支投向了先進封裝。

投資策略:推薦長電科技、通富微電、偉測科技等。

風險提示:國產替代進程不及預期;下游需求不及預期;行業競爭加劇的風險;國際關系發生不利變化的風險。

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