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蕞达 | 2025年先进封装行业研究分析

   日期:2026-02-01 09:01:41     来源:网络整理    作者:本站编辑    评论:0    
蕞达 | 2025年先进封装行业研究分析

先进封装行业分析

2025年全球先进封装市场规模达569亿美元,同比+9.6%,渗透率首超50%,正式超越传统封装。预计2028年达到786亿美元,2025-2028年CAGR11.2%。中国市场规模达到约1137亿元,渗透率>30%,国产化率约28%(较2023年15%提升)。

行业概述与产业链分析

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先进封装行业概述

在2025年,行业共识已经形成:“摩尔定律”的延续不再 solely 依赖制程微缩,而是更多地依赖先进封装技术。封装环节从单纯的物理保护和电气连接,进化为实现异构集成(Heterogeneous Integration)的关键步骤。通过先进封装,不同工艺、不同材质的芯片(如逻辑芯片与存储芯片)可以像“搭积木”一样组合在一起,实现性能的飞跃。

1.核心技术矩阵

2025年的技术格局呈现出多层次的技术路线,共同支撑起日益增长的算力需求。

(1)2.5D/3D 封装(高端算力基石)

(Ⅰ)2.5D:以台积电的 CoWoS 为代表,通过硅中介层(Silicon Interposer)连接GPU和HBM(高带宽内存),是AI训练芯片(如NVIDIA H100/Blackwell架构)的标配。

(Ⅱ)3D:通过TSV(硅通孔)技术将芯片垂直堆叠,进一步缩小体积、提升带宽。台积电的 SoIC 和英特尔的 Foveros 是这一领域的领军者。

(2)Chiplet(芯粒)技术(主流化元年)

2025年是Chiplet技术大规模商业化落地的一年。它将传统的单片SoC拆分为多个功能独立的小芯片(芯粒),通过先进封装集成。这不仅大幅降低了研发成本和制造难度(良率提升),还实现了“混合工艺”制造(例如:计算芯粒用3nm,I/O芯粒用7nm)。

(3)晶圆级封装与系统级封装

(Ⅰ)WLP:主要用于移动设备和物联网,追求更小的尺寸和更低的成本。

(Ⅱ)SiP:在可穿戴设备和汽车电子中广泛应用,将处理器、存储器、传感器等集成在一个封装内。

2.市场格局与竞争态势

2025年的竞争格局呈现出“金字塔”式的分层:

(1)高端垄断层(IDM/代工厂):

(Ⅰ)台积电(TSMC):凭借CoWoS和SoIC技术,在AI/HPC高端市场占据绝对主导地位,产能长期供不应求。

(Ⅱ)英特尔(Intel)与三星(Samsung):紧随其后,分别通过Foveros和3D-TSV技术争夺高端市场份额,尤其是在HBM封装领域竞争激烈。

(2)中坚力量层(OSAT):

(Ⅰ)日月光、安靠:主导中端市场和传统高端封装。

(Ⅱ)中国厂商(长电科技、通富微电、华天科技):加速追赶,在Chiplet和部分2.5D封装领域实现量产突破,成为全球供应链中不可或缺的一环。

3.关键趋势与驱动力

(1)AI与HPC的“算力饥渴”:大模型训练对算力的指数级需求,直接导致了对CoWoS等高端封装产能的争夺战。AI芯片是先进封装市场增长的“第一引擎”。

(2)存储堆叠技术爆发:HBM(高带宽内存)成为兵家必争之地。三星、SK海力士和美光都在加速HBM4的研发和量产,推动3D堆叠技术向12层甚至16层迈进。

(3)供应链本土化与多元化:地缘政治因素促使全球客户寻求供应链多元化。中国大陆封测产业在政策支持和市场需求下,加速国产替代进程,尤其是在材料(如ABF载板)和设备的国产化上取得了阶段性进展。

4.面临的挑战

尽管前景广阔,2025年的行业仍面临严峻挑战。

(1)产能瓶颈:高端封装产能(特别是CoWoS)极度紧缺,扩产周期长,无法立即满足激增的需求。

(2)供应链安全:高端材料(如ABF载板、光刻胶)和关键设备(如混合键合机台)仍高度依赖少数供应商,供应链脆弱性依然存在。

(3)热管理难题:随着3D堆叠层数增加,散热成为制约性能发挥的关键物理极限。

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先进封装产业链分析

在2025年,先进封装市场正处于爆发式增长期。预计全球市场规模将突破570亿美元,占整体封装市场的比重超过50% 。先进封装产业链分为上游(材料与设备)、中游(封装制造与测试)和下游(终端应用)。目前的竞争焦点集中在上游的供应链安全和中游的高端产能上。

1. 上游:材料与设备(“卡脖子”与国产替代的前线)

上游是目前国产化率最低、技术壁垒最高的环节,也是2025年投资和攻关的重点。

(1)封装基板(核心中的核心)

(Ⅰ)现状:ABF载板是高端封装(如CPU/GPU)的关键材料,但全球市场长期被日本(如味之素)和中国台湾企业垄断 。

(Ⅱ)趋势:受AI芯片需求拉动,ABF载板供不应求。国内企业如兴森科技、深南电路正在加速扩产FCBGA封装基板产能,试图打破垄断 。

(2)关键材料

(Ⅰ)引线框架与键合丝:中低端领域国产化率较高(如康强电子),但在高端车规级和高可靠性产品上仍依赖进口(如日本田中贵金属) 。

(Ⅱ)光刻胶/底部填充胶:随着线宽缩小,对材料的要求直逼前道制造,高端材料国产替代任重道远 。

(3)封装设备

(Ⅰ)趋势:2025年设备市场预计突破386亿美元 。随着封装向“前道化”发展,对光刻机、刻蚀机、薄膜沉积(PVD/ALD)和键合设备的需求激增。

(Ⅱ)挑战:高端光刻和量测设备受出口管制影响较大,国产设备商正在中低端领域加速渗透,但在混合键合(Hybrid Bonding)等尖端设备上仍需突破 。

2. 中游:封测制造(产能为王,技术分层)

中游是目前全球竞争最激烈的环节,呈现出“一超多强”的格局。

(1)技术梯队分化:

(Ⅰ)第一梯队(IDM/代工厂):台积电(TSMC)、英特尔(Intel)、三星(Samsung)。它们掌握着最尖端的2.5D/3D封装技术(如CoWoS、Foveros),主要服务于英伟达、AMD等AI芯片巨头,产能处于“卖方市场” 。

(Ⅱ)第二梯队(OSAT专业封测厂):日月光、安靠以及中国大陆的长电科技、通富微电、华天科技。它们在传统封装和部分先进封装(如Fan-out、SiP)领域占据主导,并正在加速追赶Chiplet技术 。

(2)产能分布:

中国台湾地区主导高端产能,中国大陆正在快速追赶。随着产能向国内转移,中国大陆封测市场规模预计在2025年突破4200亿元人民币 。

3. 下游:应用端(需求拉动)

(1)AI与数据中心:是2025年最核心的需求引擎。单台AI服务器的存储和封装需求是传统服务器的8-10倍 。

(2)汽车电子:随着自动驾驶L3/L4级别的普及,车载芯片对高可靠性、小型化封装的需求激增,成为仅次于AI的第二大增长点 。

(3)消费电子:虽然增速放缓,但仍是最大的存量市场,推动着系统级封装(SiP)在可穿戴设备和手机中的应用 。

市场分析与竞争格局

 1.先进封装市场分析

2025年全球先进封装市场规模达569亿美元,同比+9.6%,渗透率首超50%;AI/HPC驱动CoWoS/2.5D/3D爆发,台积电/三星/英特尔“三强”主导高端,国内封测厂加速追赶,Chiplet与混合键合成技术升级主线。

1.市场规模与增长

(1)全球规模:569亿美元(2025),同比+9.6%;2028年预计786亿美元,2025-2028年CAGR11.2%。

(2)中国市场:规模约1137亿元,渗透率>30%,国产化率约28%**(较2023年15%提升)。

(3)关键拐点:2025年先进封装占整体封装市场比例>51%,正式超越传统封装。

(4)驱动引擎:AI/HPC需求爆发(相关封装规模>350亿美元),HBM+CoWoS成高端AI芯片标配;汽车电子封装+10%/年;消费电子高端化与Chiplet降本增效。

2.核心技术路线与竞争格局

(1)主流技术与规模

(Ⅰ) CoWoS:AI算力核心,台积电掌控90%+高端产能,2025年月产能约67-80万片,2026年计划扩至100万片,英伟达锁定60%产能;CoWoS-L(有机基板+硅桥)降本40%。

(Ⅱ)2.5D/3D封装:增长最快赛道,2025年规模>120亿美元,2028年预计258亿美元,CAGR18.7%;混合键合(Hybrid Bonding)良率>99%,替代TSV成3D主流。

(Ⅲ)Chiplet:异构集成加速,2025年芯粒设计高性能芯片占比>15%,2030年预计>25%;UCIe标准推进,降低设计/制造成本30-50%。

(Ⅳ)扇出型封装(FoWLP/FOPLP):消费电子主力,2025年规模>100亿美元,面板级封装(FOPLP)成本优势显著,国内厂商加速布局。

(2)竞争格局

(Ⅰ) 国际三强:台积电(高端CoWoS垄断)、三星(SoP/3D IC发力)、英特尔(Foveros/EMIB布局)。

(Ⅱ) 国内龙头:长电科技(XDFOI Chiplet量产)、通富微电(AMD Chiplet订单)、华天科技(车规级封装领先);国产封装设备/材料加速突破,封装设备销售额64亿美元(2025,SEMI),同比+19.6%。

3.市场预测(2026-2028)

(1)市场规模:2026年650亿美元(+14.2%),2028年786亿美元,CAGR11.2%。

(2)技术结构:2.5D/3D封装占比>40%,CoWoS产能缓解,Chiplet渗透至中低端算力芯片。

(3) 竞争格局:国内厂商在中高端市场占比提升至20%+,封装材料/设备国产化率>35%。

3.先进封装发展趋势

2025年,芯片先进封装行业正处于一个从“幕后”走向“台前”的关键转折点。随着摩尔定律逼近物理极限,先进封装已不再仅仅是保护芯片的“外壳”,而是成为了提升芯片性能、实现“超越摩尔”的核心路径 。

1. 技术路线:从“平面”走向“立体”与“异构”

(1)3D堆叠与异构集成成为主流:行业正从2.5D封装(如台积电的CoWoS)加速向3D封装(如台积电SoIC、英特尔Foveros)演进 。这种垂直堆叠技术能极大提升互连密度和带宽,是解决AI芯片“内存墙”问题的关键 。

(2)Chiplet(芯粒)技术大规模商业化:2025年被视为Chiplet技术大规模落地之年。通过将大芯片拆分为多个小芯粒进行组合,不仅降低了制造成本(尤其在先进制程下),还提高了设计灵活性和良率 。预计采用Chiplet架构的产品占比将突破35% 。

(3)玻璃基板(Glass Substrate)崭露头角:传统的有机基板(如ABF)正面临信号损耗和翘曲问题的挑战。玻璃基板因其优异的电性能和热性能,成为下一代先进封装的热门材料,台积电等巨头已将其纳入重要研发路线图 。

2. 市场格局:产能竞赛与价值链重构

(1)高端产能供不应求,价格上行:受AI和HPC(高性能计算)爆发式需求拉动,CoWoS等高端封装产能极度紧缺。台积电、日月光等大厂虽在加速扩产,但短期供需仍紧张,这直接推动了封装测试环节的涨价潮,部分高端产品涨幅显著 。

(2)IDM与OSAT竞争加剧:晶圆制造巨头(如台积电、英特尔)凭借技术优势垄断了高端市场,而传统封测厂(OSAT,如日月光、长电科技)则面临被挤压的风险,正加速向中高端转型或寻求差异化竞争 。

(3)供应链区域化重构:地缘政治因素促使全球封装产能布局调整。美国、欧洲纷纷建厂,而中国大陆则在加速国产替代,尤其在Chiplet和部分先进封装领域寻求突破,力争提升本土产业链的安全性 。

3. 关键支撑:设备与材料的攻坚

(1)设备需求向“前道化”转移:先进封装对设备的精度要求越来越高,混合键合(Hybrid Bonding)、TSV(硅通孔)刻蚀等前道工艺设备的需求激增。预计前段工艺设备在封装设备开支中的占比将大幅提升 。

(2)材料瓶颈亟待突破:ABF载板、高端键合丝、光刻胶等核心材料依然紧缺且高度垄断(主要集中在日本、中国台湾等地) 。解决这些“卡脖子”材料的国产化替代,是2025年中国大陆产业链的重点攻坚方向 。

4. 新兴应用:光芯片与热管理

(1)共封装光学(CPO)起步:为了解决数据中心内部的数据传输瓶颈,将光引擎与交换芯片集成在同一封装内的CPO技术开始商业化落地,这将成为光电子集成的重要方向 。

(2)热管理成为技术高地:随着芯片集成度提高,散热成为制约性能的瓶颈。新型散热材料(如石墨烯、金刚石)和微通道散热技术成为研发热点,热管理能力直接决定了高端芯片能否持续满血运行 。

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先进封装Underfill

1.毛细流动底部填充剂(CUF)

EP58系列CUF在FC封装回流焊接后进行填充固化,完整的工艺过程包括:助焊剂涂覆→芯片放置→加热回流→助焊剂清理→流动填充→加热固化。

2.非流动底部填充剂(NUF)

EP48系列NUF填充固化工艺比CUF要简单,主要包括:underfill涂覆→芯片放置→回流焊接和固化。

3.晶圆级底部填充剂(WLUF)

EP38系列WLUF工艺首先在有凸点或无凸点的晶圆片上采用印制或涂敷添加一层underfill,然后进行部分固化。

4.模塑底部填充剂(MUF)

EP28系列MUF是可以向模具直接注入,将包括芯片和底板间隙的整个器件进行封装保护的一种underfill材料。

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