最近Yole Développement發(fā)布了2021年封裝市場的數(shù)據(jù)情況，值得注意的是，國內(nèi)長電科技、通富微電均進入全球先進封裝支出前七。

在半導體封裝領(lǐng)域中，中國企業(yè)正在一步一步走出自己的道路。

封裝發(fā)展演進史

封裝作為半導體制造中的后道工序，其作用是將生產(chǎn)加工后的晶圓進行切割、焊線塑封、使集成電路與外部期間實現(xiàn)電器連接、信號連接的同時，對集成電路提供物理保護。據(jù)Gartner統(tǒng)計，封裝環(huán)節(jié)占整個封裝市場份額的80-85%。

實際上，以2000年為節(jié)點，我們可以將封裝產(chǎn)業(yè)分為傳統(tǒng)封裝階段和先進封裝階段。從技術(shù)上來看，先進封裝與傳統(tǒng)封裝的最大區(qū)別在于連接芯片的方式，先進封裝可以在更小的空間內(nèi)實現(xiàn)更高的設備密度，并使功能得到擴展。

20 世紀 70 年代以前(通孔插裝時代)，封裝技術(shù)是以 DIP 為代表的針腳插裝，特點是插孔安裝到 PCB 板上。這種技術(shù)密度、頻率難以提高，無法滿足高效自動化生產(chǎn)的要求。

20 世紀 80 年代以后(表面貼裝時代)，用引線替代第一階段的針腳，并貼裝到PCB板上，以SOP和QFP為代表。這種技術(shù)封裝密度有所提高，體積有所減少。

20 世紀 90 年代以后(面積陣列封裝時代)，該階段出現(xiàn)了BGA、CSP、WLP為代表的先進封裝技術(shù)，第二階段的引線被取消。這種技術(shù)在縮減體積的同時提高了系統(tǒng)性能。

20 世紀末，多芯片組件、三維封裝、系統(tǒng)級封裝開始出現(xiàn)。

21 世紀以來，系統(tǒng)級單芯片封裝(SoC)、微機電機械系統(tǒng)封裝(MEMS)成為主流。

實際上，倒裝(FlipChip)，凸塊(Bumping)，晶圓級封裝(WLP)，2.5D封裝(interposer，RDL等)，3D封裝(TSV)等方式都被認為是先進封裝的范疇。目前，從先進封裝技術(shù)平臺細分來看，倒裝術(shù)應用最廣，占據(jù)75%左右的市場份額，其次為扇入晶圓級封裝(Fan-in WLP)和扇出晶圓級封裝(Fan-out WLP)。

對于頭部封裝企業(yè)，先進封裝已經(jīng)成為重要的盈利增長點 。以長電科技為例，先進封裝的均價是傳統(tǒng)封裝均價的 10倍以上，且倍數(shù)在持續(xù)加大。

我國封裝行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

封裝是我國半導體產(chǎn)業(yè)中發(fā)展最早、起步最快的行業(yè)。封裝的技術(shù)門檻相對較低，屬于需要密集勞動力的產(chǎn)業(yè)，我國巨大的人口紅利下，封裝得到飛速發(fā)展。

中國封裝市場規(guī)模增長持續(xù)高于全球水平，2021-2026年中國封裝市場CAGR預計為9.9%，高于2019-2020年市場規(guī)模CAGR的7.0%。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預測，到2026年中國封裝市場規(guī)模將達到4429億元。

在2018年時，中國的封裝企業(yè)就已經(jīng)具備一定的競爭力。中國臺灣以53%的銷售額占據(jù)當年封裝行業(yè)的半壁江山，中國大陸以21%的份額排在第二。

現(xiàn)在，長電、通富微電、華天都已經(jīng)進入全球封裝企業(yè)前十。長電科技、通富微電、華天科技按營收口徑分列第3、5、6位，市占率分別達12.0%/5.1%/3.9%，長電科技已處于國際第一梯隊，通富微電與華天科技處于國際第二梯隊。

目前國內(nèi)封裝測試業(yè)主要分布于江蘇、上海、浙江等地，根據(jù)江蘇省半導體行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，截止2020年底，中國半導體封測企業(yè)有492家，其中江蘇的封測企業(yè)數(shù)量最多，達到128家。

收購是國內(nèi)封裝企業(yè)起步的契機，幾年的海外并購使得中國封裝企業(yè)快速獲得了技術(shù)、市場，彌補了結(jié)構(gòu)性缺陷。

國內(nèi)封裝巨頭長電科技，其前身是江陰晶體管廠，2015年長電收購了星科金朋。

這次收購被評價為“蛇吞象”式跨國并購。星科金朋是新加坡上市公司，在新加坡、韓國、中國上海、中國臺灣經(jīng)營四個半導體封裝制造及測試工廠和兩個研發(fā)中心，具有很強的研發(fā)能力。

當時如果想要購買星科金朋最少需要45億元人民幣，而當時的長電資產(chǎn)總額為76億元，凈現(xiàn)金流也僅有2億元左右。因此，長電科技設置了非常巧妙又極其復雜的交易結(jié)構(gòu)，使其在出資少的情況下掌握足夠控制權(quán)。

在長電科技并購了星科金朋后，行業(yè)排名從第六躍升為第四。

目前長電技術(shù)布局中，擁有FC(倒裝)、eWLB(嵌入式晶圓級球柵陣列)、TSV(硅通孔封裝技術(shù))、SiP(系統(tǒng)級封裝)、PiP(堆疊組裝)、PoP(堆疊封裝)、Fanout(扇出)、Bumping(凸塊技術(shù))等技術(shù)。

可以說，長電科技已經(jīng)實現(xiàn)了高中低封裝技術(shù)全面覆蓋。

大陸封裝廠的發(fā)展，并不只長電收購星科金朋，還有2016年通富微電收購AMD蘇州、2019年華天科技收購馬來西亞封裝廠商Unisem等。

在國家集成電路產(chǎn)業(yè)大基金加持下，大陸封裝廠商通過外延資本并購實現(xiàn)技術(shù)協(xié)同、市場整合與規(guī)模擴張，疊加內(nèi)源持續(xù)高強度資本支出 推進技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，實現(xiàn)了快速崛起。

但隨著海外日益嚴格的并購審核，以及可并購企業(yè)的減少，走并購的路子算不上是一個可以廣泛使用的方式。

在未來自主研發(fā)和國內(nèi)整合或許會成為封裝的主流。

半導體的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移

從歷史進程來看，全球范圍完成了兩次明顯的半導體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，目前整個行業(yè)正處于第三次轉(zhuǎn)移。

第一次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移是美國的裝配產(chǎn)業(yè)向日本轉(zhuǎn)移。在80年代，美國將技術(shù)、利潤含量較低的封裝測試部門剝離，將測試工廠轉(zhuǎn)移至日本等其他地區(qū)。

第二次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移是日本向韓國、中國臺灣的轉(zhuǎn)移。90年代，由于日本的經(jīng)濟泡沫，難以繼續(xù)支持DRAM技術(shù)升級和晶圓廠建設的資金需求，韓國趁機而入確立市場中的芯片霸主地位。同時，中國臺灣利用Foundry優(yōu)勢逐步取代IDM模式。由于越來越明確的產(chǎn)業(yè)鏈分工，OSAT(封裝和測試的外包)也逐漸出現(xiàn)。

全球半導體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移情況

第三次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移是韓國、中國臺灣向中國大陸轉(zhuǎn)移。經(jīng)過2008年～2012年的低谷后，全球半導體行業(yè)規(guī)模在2013年開始進入復蘇。由于國產(chǎn)化需求上升和下游消費電子設備需求的增長，中國已成為世界第一大半導體消費市場。

在第三次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中，中國封裝正在蓄力發(fā)展。受下游需求旺盛影響，封裝廠產(chǎn)能利用率保持高位，出現(xiàn)產(chǎn)能供不應求的情況，盈利能力明顯提升。中國政府高度重視，發(fā)布了促進集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的政策，全面優(yōu)化完善高質(zhì)量發(fā)展芯片和集成電路產(chǎn)業(yè)的有關(guān)政策。

未來趨勢是先進封裝

伴隨著5G的興起，蜂窩網(wǎng)絡頻帶的數(shù)量大量增加，對于適用智能手機和其他5G設備RF前段模塊封裝有新的要求。而數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡對于語音和數(shù)據(jù)流量的需求，也在推動系統(tǒng)架構(gòu)的重要創(chuàng)新，迫使設計師在單晶片或先進封裝上利用異構(gòu)架構(gòu)。這些都使得先進封裝細分市場在系統(tǒng)級封裝、2.5D和3D封裝架構(gòu)領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新的趨勢非常清晰。

先進封裝的發(fā)展?jié)摿Γ�也引起了中國封裝企業(yè)的重視，相關(guān)投入正在加速布局。

長電科技在投資者互動平臺表示，目前先進封裝已成為公司的主要收入來源，其中主要來自于系統(tǒng)級封裝，倒裝與晶圓級封裝等類型。

2021年7月，長電科技推出的面向3D封裝的XDFOI系列產(chǎn)品，這基本上是一種RDL優(yōu)先，高密度扇出技術(shù)，為全球從事高性能計算的廣大客戶提供了業(yè)界領(lǐng)先的超高密度異構(gòu)集成解決方案，預計于2022年下半年完成產(chǎn)品驗證并實現(xiàn)量產(chǎn)。

在采訪中，長電科技首席技術(shù)官李春興還表示：“我們正在開發(fā)具有2μm線寬和間距的RDL。相比之下，eWLB是10μm/15μm的線寬和間距。我們正在進入高密度扇出市場，為客戶提供新的選擇。許多人都看到了不需要硅中介層的扇出型封裝的價值。因此，長電科技計劃為客戶提供這種高端扇出產(chǎn)品。”

通富微電和AMD一直深度合作，并且也在進一步加碼先進封裝。在今年1月25日，其發(fā)布公告稱擬募資不超過55億元，主要用于“存儲器芯片封裝測試生產(chǎn)線建設項目”、“高性能計算產(chǎn)品封裝測試產(chǎn)業(yè)化項目”、“5G 等新一代通信用產(chǎn)品封裝測試項目”、“圓片級封裝類產(chǎn)品擴產(chǎn)項目”和“功率器件封裝測試擴產(chǎn)項目”。

除通富微電外，國內(nèi)其他封裝廠商也在努力研制先進封裝。如華天科技致力于研發(fā)多芯片封裝(MCP)技術(shù)、多芯片堆疊(3D)封裝技術(shù)、薄型高密度集成電路技術(shù)、集成電路封裝防離層技術(shù)、16nm晶圓級凸點技術(shù)等先進封裝技術(shù)。

面對頭部企業(yè)和IDM大廠的競爭中，中國大陸封裝企業(yè)需要如何走好高端化路線?

中國科學院院士劉明曾在演講中表示，基于先進封裝集成芯片已經(jīng)成為高性能芯片的首選。根據(jù)產(chǎn)品需求選出適配的芯片，再用集成芯片技術(shù)整合成產(chǎn)品，能夠滿足未來多樣性市場的需求。

在技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)產(chǎn)業(yè)化和生態(tài)建設的過程中，產(chǎn)業(yè)界需要有很強大的科研實力。從前瞻研究走向市場應用，產(chǎn)業(yè)界需要進行再次創(chuàng)新，擁有更多的科學研究積累。底層技術(shù)和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)如何堅守并且獲得支持，才是產(chǎn)業(yè)走得好、走得穩(wěn)的重要基礎(chǔ)。

后摩爾時代技術(shù)發(fā)展趨勢減緩，創(chuàng)新空間和追趕機會大。集成電路尺寸微縮的重點將取決于性能、功耗、成本三個關(guān)鍵因素，新材料、新結(jié)構(gòu)、新原理與三維堆疊異質(zhì)集成技術(shù)是IC行業(yè)發(fā)展的重要推動力。

(關(guān)鍵字：半導體)