先进封装行业深度研究报告

根据Yole预测，全球先进封装市场规模将从2023年的378亿美元增至2029年的695亿美元。这一增长主要得益于AI、高性能计算及5G/6G技术对算力密度的极致需求，以及数据中心、自动驾驶等领域对低功耗、高可靠性封装的迫切需要。

随着自动驾驶和智能座舱推动MCU、功率模块和传感器的先进封装需求，长电科技2025年上半年汽车电子业务同比增长34.2%。叠加移动和消费市场回暖以及汽车先进封装解决方案的拓展，将为先进封装市场规模增长注入动力。

围绕先进封装行业，下面本文从先进封装应用领域、发展必要性及趋势、市场空间、发展展望等方面进行深度梳理，希望大家可以更多的了解先进封装。

1.传统封装VS先进封装

封装可以分为传统封装和先进封装，‌核心区别在于：传统封装以“单芯片保护与引出”为目标，而先进封装则以“多芯片系统级集成与性能提升”为核心‌。随着摩尔定律逼近物理极限，先进封装已成为延续算力增长的关键路径；传统封装‌是制造链条的“后段工序”，重点在于将切割好的芯片焊接到基板并封装保护，类似于“给发动机装外壳”。先进封装‌是系统设计的“前线战场”，通过在封装内重构芯片间连接，实现类似“把发动机、变速箱、电控系统集成在一个动力模块中”的协同优化。相比传统封装，先进封装具有小型化、轻薄化、高密度、低功耗和功能融合等优点，不仅可以提升性能、拓展功能、优化形态，相比系统级芯片，还可以降低成本。

目前，带有倒装芯片（FC）结构的封装、圆片级封装（WLP）、系统级封装（SiP）、2.5D封装、3D封装等均被认为属于先进封装范畴。

2.中国先进封装行业迎来快速增长时期

中国先进封装行业已进入快速增长通道‌，在AI、高性能计算和国产替代的多重驱动下，产业规模与技术能力持续跃升。根据Yole数据，‌2024年全球先进封装市场规模达460亿美元‌，其中中国大陆市场增速显著高于全球平均水平，预计我国2029年先进封装市场规模将达到1340亿元，2024—2030年复合年增长率将达‌14%‌（全球为9.5%），展现出强劲的发展韧性。

1.系统级封装（SiP）

‌系统级封装（SiP）最大的下游应用市场是智能手机为代表的移动消费电子领域，占比达70%‌，其高集成度特性完美契合消费电子对小型化、高性能的需求。技术优势显著‌：相比传统单芯片系统（SoC），SiP可灵活整合不同工艺的芯片（如CMOS、GaN）和无源元件，降低研发成本与周期，尤其适合小批量定制化需求。

智能手机为代表的移动消费电子领域是系统级封装最大的下游应用市场，占了系统级封装下游应用的70%。根据Yole预测，2022年后5年，系统级封装增长最快的应用市场将是可穿戴设备、Wi-Fi路由器、IoT物联网设施以及电信基础设施。

2.高密度细间距凸点倒装产品（FC）

3.扁平无引脚封装产品（QFN/DFN）

‌扁平无引脚封装产品（QFN/DFN）仍拥有较大容量的市场规模‌，在中端封装领域占据重要地位，短期内被替代的可能性较低。

QFN/DFN类产品有以下优点：1）物理层面：体积小、重量轻、效率高。2）品质层面：散热性能强、电性能好、可靠性强。3）具备更高的性价比。

全球QFN封装市场预计从2024年的‌149.3亿美元‌增长到2032年的‌306.8亿美元‌，2019–2032年复合年增长率（CAGR）约为‌9.42%‌。中国市场增速更快，2025年市场规模达‌12.49亿元‌，2026年预计达‌13.93亿元‌，同比增长11.5%。新能源汽车、AIoT终端和国产MCU推动需求增长，单辆智能电动车QFN芯片搭载量从2022年约86颗增至2026年预计超155颗。

4.晶圆级封装（WLCSP）

‌晶圆级封装（WLCSP）技术优势显著，市场规模持续扩张‌，其凭借小型化、高I/O密度和优异电热性能，已成为高端消费电子与先进计算领域的主流封装方案。

晶圆级封装（WLCSP）即Wafer Level Chip Scale Packaging，指在晶圆上封装芯片，而不是先将晶圆切割成单个芯片再进行封装。全球市场：2023年晶圆级封装市场规模为‌184.5亿美元‌，预计2024年达‌202.9亿美元‌，2032年将增长至‌435亿美元‌，复合年增长率约‌10.0%‌。中国市场‌：受益于本土封测企业产能扩张，中国大陆12英寸WLCSP收入规模2024年位居‌第一‌，市场占有率约‌31%‌。‌技术演进方向‌：向‌Fan-Out WLCSP‌、‌2.5D集成‌和‌Chiplet异构封装‌发展，支撑AI芯片、自动驾驶和数据中心对高密度互联的需求。

根据WISEGUYREPORT数据，2023年晶圆级封装市场规模预计为184.5亿美元，市场预计将从2024年的202.9亿美元增长到435亿美元。到2032年，晶圆级封装市场CAGR预计在10.0%左右（2024-2032）。

三、先进封装代表技术：WLCSP

1.WLCSP 简介

WLCSP（晶圆级封装）分为扇入型晶圆级芯片封装（Fan-InWLCSP）和扇出型晶圆级芯片封装（Fan-OutWLCSP），其特点是在整个封装过程中，晶圆始终保持完整。除此之外，重新分配层（RDL）封装、倒片（FlipChip）封装及硅通孔（TSV）封装通常也被归类为晶圆级封装，尽管这些封装方法在晶圆切割前仅完成了部分工序。不同封装方法所使用的金属及电镀（Electroplating）绘制图案也均不相同。不过，在封装过程中，WLCSP基本都遵循如下顺序。

完成晶圆测试后，根据需求在晶圆上制作绝缘层（Dielectric Layer）。初次曝光后，绝缘层通过光刻技术再次对芯片焊盘进行曝光。然后，通过溅射（Sputtering）工艺在晶圆表面涂覆金属层。此金属层可增强在后续步骤中形成的电镀金属层的黏附力，同时还可作为扩散阻挡层以防止金属内部发生化学反应。此外，金属层还可在电镀过程中充当电子通道。之后涂覆光刻胶（Photoresist）以形成电镀层，并通过光刻工艺绘制图案，再利用电镀形成一层厚的金属层。电镀完成后，进行光刻胶去胶工艺，采用刻蚀工艺去除剩余的薄金属层。最后，电镀金属层就在晶圆表面制作完成了所需图案。

晶圆级芯片封装分为扇入型WLCSP和扇出型WLCSP。扇入型WLCSP工艺将导线和锡球固定在晶圆顶部，而扇出型WLCSP则将芯片重新排列为模塑晶圆。这样做是为了通过晶圆级工艺形成布线层，并将锡球固定在比芯片尺寸更大的封装上。

2.WLCSP优势明显，传感器应用多点开花

WLCSP在各个领域呈现多样化应用，包括消费电子、汽车、电信和医疗保健。物联网（IoT）设备和智能技术的兴起推动了对满足小型化和性能增强要求的先进封装解决方案的需求。Yole预计到2027年，WLCSP细分市场的估值预计将达到约22亿美元。几个因素正在推动WLCSP市场的增长：首先，消费电子行业的快速扩张导致对紧凑高效的包装解决方案的需求增加；可穿戴设备和物联网（IoT）的日益普及进一步推动了这一需求，为WLCSP技术创造了强大的动力；WLCSP能够促进小型化，同时提高电气性能，使其成为创新的关键推动因素。此外，汽车行业向电动汽车（EV）和高级驾驶辅助系统（ADAS）的转变正在推动对高性能半导体解决方案的需求。

具体对应直接下游产品而言，目前WLCSP主要应用于传感器的封装。封装产品包括多种影像传感器芯片(CIS)，屏下指纹识别芯片，3D成像，微机电系统芯片（MEMS）、环境光感应芯片、5G射频芯片等产品。

3.WLCSP性能优势明显，先进封装领域有望大有作为

‌WLCSP性能优势显著，确实在先进封装领域占据关键地位‌，其技术特性正推动消费电子、汽车电子与AI芯片向更高集成度、更低功耗方向演进。在终端设备的AI推理、传感器融合及低功耗场景中，WLCSP有望凭借其独特优势成为关键封装方案。

近年来在AI、HPC、汽车和AIPC等新兴应用需求的带动下，全球先进封装市场正快速成长。特别是历经2023年的库存修正后，先进封装市场自今年起陆续复苏，并展现长期稳定成长态势。YoleGroup的最新调查报告显示，2023年全球先进封装市场规模为392亿美元，预计2023-2029年年复合成长率（CAGR）达12.9%。以2023年的IC封装市场总额来看，先进封装占据高达44%;其中，AI、HPC应用的比重更稳步上升。此外，包括覆晶封装（Flip-Chip）、系统级封装（SiP）、WLCSP和2.5D/3D等先进封装技术市场均有成长。

4.WLCSP主要厂商技术布局

1.摩尔定律带来的经济效应不断降低，制造先进制程升级速度逐渐放缓

随着摩尔定律逼近物理极限‌，传统制程微缩已至2nm以下，继续缩小面临成本激增与技术壁垒。先进封装通过系统级集成（SiP）、Chiplet等技术，在不依赖制程升级的前提下提升整体性能。目前芯片工艺已经走向3nm以下的极致阶段，而当芯片制程逼近1nm时将进入量子物理世界，会产生显著的量子效应。

例如晶体管数量的不断增加会产生短沟道效应，势垒将无法对电子穿透进行有效的阻隔，从而造成漏电，进一步使得晶体管的效应难以控制。除此之外，大量的晶体管工作时产生的热量也对芯片散热能力提出了更高要求。摩尔定律带来的经济效应不断降低。1）从制造成本来看：根据研究公司IBS发布的数据，芯片从16nm到10nm，每十亿个晶体管的成本下降了30.7%，而从5nm到3nm，成本仅下降了4.2%。2）从研发成本来看：推进先进制程芯片使得芯片制造商的研发成本与资本开支负担不断加重，同时芯片设计商的设计成本和流片成本也会不断加重，且技术上的不确定性会使新产品上市时间不断滞后。

2.先进封装技术是超越摩尔定律的重要赛道

目前对于集成电路的发展，行业内主要有两个主流方向。一是延续摩尔定律，以提升单个芯片性能为目标，在晶体管缩放技术上进行进一步探索，例如采用FinFET、GAA等工艺。二是超越摩尔定律，先进封装技术就为其中的一条重要赛道，以提升系统性能为目标，将多个不同性能的芯片集成在一个系统内，通过成本可控的系统级芯片系统来提升整体的性能和功能。

3.AI时代数据峰值吞吐量增速高于峰值带宽增速，提高I/O密度迫在眉睫

随着大数据、AI等新技术的发展，当前计算系统面临着带宽不足的问题。据台积电，计算系统需处理的数据峰值吞吐量平均每两年增长1.8倍，而峰值带宽每两年增长仅约1.6倍，峰值带宽较峰值吞吐量的差距愈发扩大，增加峰值带宽迫在眉睫，而增加峰值带宽最有效的方式是增加I/O数量。

4.先进封装可有效提升I/O密度，是AI大数据时代封装发展的必由之路

大数据、AI时代，发展先进封装、提升I/O密度是应有之义。而提升I/O最直观的方式即制造更细的I/O间距（pitch）和更细线间距（L/S）。具体而言I/O间距包括：1）混合键合（hybridbonding，一种将介电键（SiOx）与嵌入金属（Cu）结合形成互连的工艺技术）时上下die之间的键合间距，可以提高芯片间通信速度，2015年时为2μm级别，到2023年有望升级至1μm以下；2）Bumping工艺中Bump（通常称作“凸点”或“凸块”，为先进封装上下层连接的接触部分）间距，2015年在200-150μm，2025年有望达到50μm级别；3）Ball（焊球）间距，2021年之前在1200-350μm级别，2023年有望达300μm级别。而线间距主要指RDL（重新布线层）的L/S（线间距），2015年≥10μm，2023年有望达2μm级别。

5. 2.5D/3D封装市场的2021-2027年复合增长率高达14.34%，是重要发展趋势

先进封装各细分类别中，2.5D/3D封装市场的年复合增长率最大，高达14.34%，主要由AI、HPC等应用驱动；而WLCSP（晶圆级封装）主要用于手机、智能穿戴等主控芯片中，近年来随着手机总销量放缓，拖累了WLCSP的复合增速预期；SiP（系统级封装）整体规模比较稳定。

6.晶圆级封装可以实现芯片封装后的小巧化

传统工艺先切割裸片再进行封装，而WLP技术先封装后切割。WLP技术又分为Fan-in（扇入式）和Fan-Out（扇出式），其中Fan-in指布线均在芯片尺寸内，适用于封装较少芯片，封装密度较低，通常使用金线或其他互连手段连接芯片和封装基板。Fan-out指布线可在芯片外，适用于封装多个芯片，封装密度较高，使用互连技术将芯片信号引出到基板上的多个引脚。晶圆级封装优点在于：1）减少了封装所需的额外材料和空间，有助于实现设备设计的小巧化；2）通过短距离电连接实现芯片之间的互连，提高了信号传输速度；3）提供更好的芯片热管理能力。WLP技术为以手机为主的消费类移动设备提供了高密度内部空间的便利，同时提升了数据的传输速度及稳定性。

晶圆级封装是存储技术发展的必然趋势。复盘存储产品发展趋势，PC时代下存储芯片与逻辑芯片的物理距离在厘米级别，内存条、SSD等模组产品采用SMT工艺，可应用于PC、工控等领域；移动互联网时代中，随着手机、智能穿戴等终端应用快速发展，存储芯片与逻辑芯片的物理距离缩短至毫米级别，eMMC、LPDDR、ePOP等采用Pkgin/onPkg、WB、Flip-chip等制造工艺的嵌入式存储产品得到广泛应用；进入AI时代，存储芯片与逻辑芯片的物理距离要求缩短至微米级别，采用晶圆级先进封装的超薄LPDDR、存算合封芯片应运而生。先进DRAM存储器、先进NAND存储器、存储与计算整合等领域的发展均离不开晶圆级封装技术的支持，下游AI行业的迅速发展和对于封测技术的需求提升孕育了庞大的市场成长空间。晶圆级封装技术先封装后切割的工序可以提供高密度、细间距的互联方案，减少互联路径，满足数据的传输高频和高速的要求，对于先进DRAM芯片、先进NAND控制器芯片等的性能提升均有益处。同时，目前“存储墙”、“功耗墙”对算力进一步提升和实现低功耗计算产生了严重制约，业界普遍探索将存储与计算进行整合，其中缩短存储与计算的物理互联是技术发展的一个重要方向。晶圆级封装也成为存储与计算的互联关系发展的领先路径之一，满足先进存储器发展需要。

1.先进封装规模：29年有望达800亿美元，2.5D/3D增长最为迅速

根据Yole数据，先进封装市场规模有望从2023年的390亿美元攀升至2029年的800亿美元，其复合年增长率可达12.7%。由于2023年半导体行业表现较为疲软，先进封装市场受到波及，市场规模同比下降3.5%。得益于生成式人工智能和高性能计算（HPC）这两大长期趋势有力推动，叠加移动和消费市场回暖以及汽车先进封装解决方案的拓展，将为先进封装市场规模增长注入动力。在先进市的细分领域中，凭借新技术的广泛应用以及其提供的高价值解决方案，2.5D/3D封装有望在未来五年内以20.9%的增速脱颖而出，或成为推动整个市场发展关键力量。

2.先进封装出货量：29年有望达976亿颗，WLCSP/SiP/FCCSP等出货量领先

根据Yole数据，先进封装出货量有望从2023年的709亿颗攀升至2029年的976亿颗，其复合年增长率可达5.5%。其中，WLCSP（晶圆级芯片尺寸封装）、SiP（系统级封装）和FCCSP（倒装芯片级封装）在出货量方面处于领先地位。虽然2023年先进封装出货量下降2.9%。随着特定终端市场需求回暖以及先进封装技术的持续应用，未来几年先进封装出货量有望维持健康增长。

3.先进封装晶圆产量：短期以SiP/FCCSP为主，27年2.5D/3D封装有望放量

根据Yole数据，2023年至2029年期间，先进封装晶圆总产量（等效300mm）预计将以11.6%的复合年增长率持续增长。其中，SiP和FCCSP在短期内仍将占据主要市场份额；2.5D/3D技术的增长速度最为迅猛，其复合年增长率高达32.1%，主要系受益于人工智能及高性能计算的应用，促使芯片面积增大（无论是以SoC还是Chiplet的形式）。

4.市场：全球集成电路月度销售额拐点出现，有望带动封装市场

市场拐点出现，有望带动封装市场增长。未来，在新兴市场和半导体技术发展带动下，集成电路继续向着小型化、集成化、低功耗方向发展，附加值更高的先进封装将得到更多应用。

1.大陆封测市场25年将达3500亿人民币，先进封装增长迅速

近些年，我国半导体产业在政策大力支持、技术水平持续进步的基础上，国产替代开始加速，相对半导体设计与制造而言，封测行业技术壁垒较低，实现了较高程度的国产化。根据Frost& Sullivan数据，中国大陆封测市场规模由2016年的1564.3亿元增长至2020年的2509.5亿元，年均复合增长率达12.54%，预测2025年中国大陆封测市场规模将达到3551.9亿元。从封测业务收入结构上来看，中国大陆封测市场仍然以传统封装业务为主，但随着新一代信息技术领域快速发展，新兴应用场景对半导体产品的性能、功耗等要求提升，半导体产品纷纷从传统封装向先进封装转变，先进封装市场需求将维持较高速的增长。数据显示，中国先进封装行业市场规模由2016年的187.7亿元增长至2020年的351.3亿元，年均复合增长率达16.96%，预测2025年中国大陆先进封装市场规模将达到1136.6亿元。

2.全球封装市场仍以海外厂商占主导，美国制裁倒逼先进封装加速国产化

据Yole，2021年大陆厂商长电科技份额居全球第四，全球封装厂商Top10中，大陆厂商有长电科技、通富微电、华天科技三家，大部分比例份额仍由中国台湾、美国、韩国、日本厂商占据，大陆厂商全球份额仍有较大提升空间。随着美国采取多种制裁措施限制大陆AI芯片发展，先进封装也将加速国产化。

3.生成式AI、大模型训练等高算力场景推动先进封装需求快速提升

先进封装（如3D封装、CoWoS、SiP等）通过多芯片集成实现性能跃升，但需要载板承载更高的互连密度和更复杂的结构。而传统载板无法满足AI芯片的高精度需求，高阶IC载板凭借其低介电损耗、高导热性和精细线路加工能力，成为先进封装的重要选择。高阶IC载板的制造工艺极其复杂，需要极高的技术水平和精密设备。建设高阶IC载板产线需要巨额资本支出，包括购置高端设备、洁净室建设和持续的研发投入，使得载板厂面临较高的技术和资金门槛。高阶IC载板供给主要集中在欣兴、南亚电路、景硕、Ibiden、Shinko、三星电机等中国台湾、日本和韩国厂商。

受益于AI需求持续推动，高阶ABF载板景气强劲复苏，AI相关的基础建设和云端终端市场仍然是未来IC载板成长的主要动能，全球主要IC载板厂商正加速扩产ABF载板以应对AI服务器及高性能计算领域对高阶封装基板的强劲需求。