1、2023 年深度行业分析研究报告 目录目录 一、先进封装概述.1 二、先进封装技术方案及应用.4 三、市场现状分析.9 四、先进封装驱动力分析.11 五、先进封装前景分析.17 六、竞争格局及相关公司.21 1/26 行业研究报告 慧博智能投研 随着芯片制程工艺的发展,“摩尔定律”迭代进度放缓、芯片成本攀升问题逐步显露。“后摩尔时代”从系统应用为出发点,不执着于晶体管的制程缩小,而更应该将各种技术进行异质整合的先进封装技术作为“超越摩尔”的重要路径。先进封装正成为助力系统性能持续提升的重要保障,并满足“轻、薄、短、小”和系统集成化的需求。在当前中国发展先进制程外部条件受限的环境下,发展先进封装
2、部分替代追赶先进制程,应是发展逻辑之一。一、先进封装概述一、先进封装概述 1、什么是半导体封装技术、什么是半导体封装技术 半导体封装是指将生产加工后的晶圆进行切割、焊线、塑封,使电路与外部器件实现连接,并为半导体产品提供机械保护,使其免受物理、化学等环境因素损失的工艺。导读导读 2/26 2、半导体封装技术发展历程:由传统到先进半导体封装技术发展历程:由传统到先进 封装技术的发展史是芯片性能不断提高、系统不断小型化的历史。封装是半导体晶圆制造的后道工序之一,目的是支撑、保护芯片,使芯片与外界电路连接、增强导热性能等。封装技术的发展大致分为 4 个阶段:第一、第二阶段(1990 年以前)以 DI
3、P、SOP 和 LCC 等技术为主,属于传统封装;第三阶段(1990 至 2000 年)已经开始应用先进封装技术,这一阶段 BGA、CSP 和 FC 技术已开始大规模生产;第四阶段(2000 年至今),先进封装技术从二维开始向三维拓展,出现了 2.5D/3D 封装、晶圆级封装、扇出型封装等封装技术。先进封装也称为高密度封装(HDAP,High Density Advanced Package),采用先进的设计和工艺对芯片进行封装级重构,并有效提升系统性能。相较于传统封装,先进封装具有引脚数量增加、芯片系统更小型化且系统集成度更高等特点。3、后摩尔时代,先进封装发展趋势确定后摩尔时代,先进封装发
4、展趋势确定 摩尔定律持续推进带来的经济效能达到瓶颈。摩尔定律持续推进带来的经济效能达到瓶颈。摩尔定律是指随着技术演进,芯片上容纳的晶体管数量会呈指数级增长,每 1.5-2 年翻一倍,同时带来芯片性能提升一倍或成本下降一半的效应。半导体制造中,工艺制程持续微缩导致晶体管密度逼近极限,同时存在短道沟效应导致的漏电、发热和功耗严重问题。AVkXoUlZlYfWoMsQsR7NcM7NpNqQsQpMfQmMsNfQtRrN6MpOmMMYnOrRwMtRnR 3/26 工艺节点较高时,每次工艺节点的提高都会带来成本的非线性增加,在资本支出大幅提高的背景下,技术节点的变迁在逐渐变缓。先进封装成为超越摩
5、尔定律、提升系统性能的关键路径之一。先进封装成为超越摩尔定律、提升系统性能的关键路径之一。目前集成电路发展主要沿着两个技术路线进行,一个是摩尔定律的延伸,即向芯片小型化的方向发展,通过微缩半导体器件的晶体管尺寸以增加可容纳的晶体管数量,以单个芯片性能的提升为目标;另一个是超越摩尔定律,即以先进封装技术的发展为主要方向,将处理、模拟等多种芯片集成在一个系统内,实现系统级封装(System in Package,SiP),以系统性能的提升为目标。后摩尔时代,先进封装成为趋势。后摩尔时代,先进封装成为趋势。先进封装是在不要求提升芯片制程的情况下,实现芯片的高密度集成、先进封装是在不要求提升芯片制程的
6、情况下,实现芯片的高密度集成、体积的微型化,并降低成本,符合高端芯片向尺寸更小、性能更高、功耗更低演进的趋势。体积的微型化,并降低成本,符合高端芯片向尺寸更小、性能更高、功耗更低演进的趋势。传统封装的功能主要在于芯片保护、电气连接,先进封装在此基础上增加了提升功能密度、缩短互联长度、进行系统重构的三项新功能。在后摩尔时代,人们开始由先前的“如何把芯片变得更小”转变为“如何把芯片封得更小”,先进封装成为半导体行业发展重点。4/26 二二、先进封装先进封装技术方案技术方案及应用及应用 1、先进封装先进封装技术技术方案方案 目前,带有倒装芯片(目前,带有倒装芯片(FC)结构的封装、晶圆级封装()结构