先进封装技术是算力芯片发展的重要趋势。

AI需求爆发持续驱动封装技术演进，对芯片封装提出更加严苛的要求。

传统封装由于自身局限难以满足算力芯片的高标准，在此背景下先进封装技术应运而生。

先进封装是解决芯片封装小型化和实现高密度集成这两大难题的关键途径。

近期，全球领先的半导体厂商ASMPT发布二季度业绩，由于中国区需求旺盛，先进封装设备表现亮眼，TCB上半年订单同比+50%，焊线机、固晶机也实现了环比增长；此外，贴片机也有明显的同环比增长。

国际头部先进封装设备公司的亮眼业绩及订单，有望进一步推动国内先进封装需求复苏。

先进封装作为国产算力发展的基石，将加速半导体和算力国产化进程，并带动产业链设备、材料以及封装测试等细分环节。

本文重点解析算力先进封装产业链核心赛道。

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封装是芯片制造的关键环节。

每一代封装技术演进的本质是为了实现更高密度的集成、减小面积浪费以及提高元器件反应速度。

先进封装技术通过将多个芯片或芯片模块进行高密度集成，在不突破制程极限的前提下，实现芯片性能的提升和小型化。

在摩尔定律放缓的时代，先进封装通过改变连接距离和连接方式，不断刷新芯片的性能。

先进与传统封装的区别

传统封装主要采用引线键合工艺实现芯片与外部系统的电连接；先进封装省略了引线方式，采取传输速度更快的凸块中间层等实现电连接。

传统封装形态上主要是2D平面结构，芯片之间缺乏高速互联的硬件支持；先进封装能够支持多芯异构集成，具有2.5D/3D结构，且芯片之间能实现高速互联。

资料来源：行行查

芯片封装发展历程：1970年前的直插型封装--表面贴装技术的引入--面积阵列封装通过焊球代替引线--三维堆叠和易构集成的先进封装技术。

当前先进封装主要包括倒装（Flip Chip）、凸块（Bumping）、晶圆级封装（WLP）、系统级封装（SIP）、2.5D 封装（interposer，RDL等）、3D封装（TSV）等封装技术。

其中，2.5D和3D封装是AI芯片核心方案。

2.5D封装：介于2D和3D封装之间的技术，将处理器、存储等若干芯片并列排布在中介层上，利用RDL、硅桥、硅通孔（TSV）等技术实现更高密度的互联。采用台积电CoWoS封装形式的英伟达GPU芯片是2.5D封装技术的典型代表，已经实现大规模量产。

3D封装：将多个芯片垂直堆叠，通过硅通孔（TSV）实现芯片之间的电气连接。这种封装方式能够进一步提高芯片的集成度和性能，但技术难度也相对较高，目前可用于DDR、HBM等存储芯片封装中。

硅通孔（TSV）：完全穿过硅中介层或芯片实现垂直电气连接，是实现 2.5D/3D 封装的关键技术。

此外，SIP通过微型化集成在可穿戴设备/XR占据优势；FOPLP加速布局以更低成本和更大灵活性满足5G与消费电子需求；混合键合技术为下一代高密度集成关键。

当前GPU、CPU超算和基站的封装中需要用到CoWoS技术；无线芯片和基带芯片的封装需要用到Fan-out技术，而HBM或者3D NAND则需要用到热压键合或混合键合技术。

2.5D和3D封装图示：

先进封装产业链

先进封装产业链包括上游原材料及设备、中游封装和测试以及下游应用。

上游原材料和设备：主要封装材料有基板、引线框架等，以及光刻机、蚀刻机等封装设备。

中游封装和测试：芯片的先进封装和测试，采用倒装芯片、晶圆级封装、系统级封装等先进技术。测试服务包括对封装后的芯片进行电性测试、老化测试等，确保芯片的质量和可靠性。

下游应用领域：覆盖AI高算力芯片、消费电子、汽车电子、半导体器件和通信等多个领域。

先进封装产业链图示：

资料来源：行行查

01

先进封装材料

先进封装相对传统的变化主要在于对减薄/抛光要求提高和新增RDL、Bumping、TSV环节，主要包括电镀液、临时键合胶、PSPI等。

电镀液：电镀工艺在先进封装中广泛应用，电镀液是核心原材料，用于TSV、RDL、Bumping及混合键合等工艺中的金属化薄膜沉积。国内主要布局厂商包括强力新材，艾森股份，天承科技，上海新阳等。

临时键合胶：特殊胶粘材料，用于将超薄晶圆临时固定在刚性载片上。国内厂商飞凯材料打破3M垄断，鼎龙股份已突破临时键合胶耐高温、低挥发份等关键技术。

PSPI光刻胶：作为先进封装的核心耗材，主要应用于再布线（RDL）工艺，能够显著简化光刻工艺流程，有望全面取代传统光刻胶。强力新材、波米科技、艾森股份、飞凯材料等在该领域有所布局。

环氧塑封料：应用最广泛的包封材料，为芯片提供防护导热和支撑等核心功能。华海诚科布局环氧塑封料和底填胶、联瑞新材突破电子级球型硅微粉技术垄断、壹石通在Low-α球硅与球铝领域有所布局。

封装基板：先进封装的关键材料，为芯片提供电连接、保护支撑、散热等功效。ABF基板适合高密度布线和高传输速率的集成电路，用于高性能计算芯片封装，国内兴森科技、深南电路等厂商在该领域加速布局。玻璃基板有望成为下一代先进封装基板的关键材料，沃格光电是全球少数同时掌握TGV技术的厂家之一。

资料来源：行行查

02

先进封装设备

在先进封装技术领域，核心设备是实现高性能和小型化封装的关键要素。

COW倒装固晶、CMP（化学机械抛光）、电镀、临时键合与解键合、量检测、光刻和刻蚀等环节构成先进封装的核心工艺流程。

AI 芯片和 HBM 内存制造需求攀升，推动先进封装设备市场快速增长。

而先进封装装备技术快速升级，以及前道工艺后移，进一步推动刻蚀/薄膜沉积/电镀等设备需求增量。

前道设备：（如光K机、刻蚀机、薄膜沉积设备等）与先进封装设备在核心技术上存在重叠，可直接应用于先进封装领域，降低研发门槛。

国产前道设备厂商向先进封装领域布局在一定程度上可视为技术降维。

根据公开资料显示，国内厂商中华海清科（CMP设备）、盛美上海（电镀）、芯源微（涂胶显影、临时键合与解键合）、中微公司（TSV深硅刻蚀）、拓荆科技（混合键合设备）、上海微电子（光K设备）、芯碁微装（直写光刻设备）是设备领域主要布局厂商。后道工艺布局厂商包括文一科技、耐科装备、新益昌（固晶机）、光力科技（减薄机）、德龙激光（SIP封装）、奥特维（半自动划片机）、长川科技、华峰测控、三超新材等。

CMP设备：化学机械研磨/化学机械抛光（CMP）是目前公认的纳米级全局平坦化精密加工技术。在先进封装领域，硅通孔（TSV）技术、扇出（FanOut）技术、2.5D转接板（interposer）、3DIC等都需要使用CMP设备。全球CMP设备厂商中，美国厂商应用材料占据约70%的市场份额。国内CMP设备的主要供应商为华海清科、北京烁科精微电子装备有限公司和中电45所。

清洗设备：市场竞争激烈，全球半导体清洗设备市场集中度高，主要集中在少数几家拥有核心技术的龙头企业手中。中国厂商起步相对较晚，市占率较低，仅盛美上海占全球半导体清洗设备市占率 7%，排名第五，清洗设备国产替代空间仍然广阔。

刻蚀设备：刻蚀是决定集成电路特征尺寸的核心技术之一。在半导体制造中，刻蚀设备的主要功能是将电路图案精确地刻在硅片上，形成所需的电路结构。全球刻蚀机市场份额中，拉姆研究占比46.7%，东京电子占比26.6%，应用材料占比16.7%。国内两家刻蚀机头部厂商为中微公司和北方华创。

键合设备：键合方式是决定芯片封装性能的关键工艺，混合键合是半导体先进封装的核心技术趋势，预计未来 10μm 凸点间距以下的高集成度封装将全面转向混合键合 技术，混合键合设备有望进一步成为市场主流。国产键合设备供应商主要有拓荆科技、华卓精科和芯源微等。

30 W2W 和 D2W 混合键合技术和应用：

资料来源：KLA，SemiAnalysis

03

封测

全球布局先进封装技术的厂商主要包括IDM类厂商、代工厂商以及委外封测厂商三大类。

IDM（垂直一体化）类厂商：如英特尔和三星，能够提供芯片设计、制造和封测一站式服务。英特尔拥有EMIB 2.5D、Foveros 3D、EMIB 3.5D、Foveros Direct 3D等多种先进封装技术；三星在先进封装领域有深厚的技术积累，如2.5DRDL（再分布层）技术。

代工厂商（Foundry）和委外封测厂商（SAT）基于不同的技术路线，如2.5D、3D封装，并结合自研技术来开发先进的封装解决方案。

代工厂商（Foundry）：龙头代工厂及其解决方案当属台积电（InFO，集成扇出）、日月光（FOCoS，芯片后装的基板上扇出芯片）、安靠科技（S-SWIFT，高密度扇出线）等。

委外封测厂商（OSAT）：CINNO IC Research显示，在全球半导体产业链的版图上，封装测试（OSAT）作为连接芯片设计与终端应用的关键环节，中国大陆厂商首次占据Top10中的四席—长电科技、通富微电、华天科技、智路封测集体入围。

长电科技以23.6%的同比增速跃居第三，通富微电排名第四，华天科技排名第五。智路资本（WiseRoad）在2020年8月份收购了新加坡半导体封测企业联合科技（UTAC），2021年1月份收购了力成科技在新加坡的封测企业，2022年收购了日月光位于大陆的四家封测工厂，分别是苏州、昆山、威海、上海的的工厂，以上5家厂商合并称之为智路封测。

此外，盛合晶微从事中段封装服务以及高级封装代工，近期科创板IPO辅导进入验收程序，后续上市有望催化先进封装新机会。盛合晶微前身“中芯长电”，由中芯国际和长电科技强强联合孵化。据CIC报告，在2023年中国大陆先进封装行业中，公司12英寸中段凸块Bumping加工产能第一，12英寸WLCSP市场占有率第一，独立CP晶圆测试收入规模第一。

新兴玩家甬矽电子等聚焦中高端封装领域，已开发2.5D/3D封装技术并扩展相关产能。

受下游AI等领域旺盛需求拉动，移动和消费类、电信和基础设施以及汽车等终端市场需求的强劲增长，先进封装市场快速增长。根据Yole预测，2025年全球先进封装市场营收约为569亿美元，未来三年复合增速超10%，产业链各细分环节都有望迎来国产替代广阔机遇。

*免责声明：本文内容仅作为行业分析参考，不构成任何投资建议！

来源：乐晴智库精选