半导体行业专题报告:先进封装超越摩尔定律,晶圆厂和封测厂齐发力

日期:2024-10-09     浏览:456    下载:4     体积:4.04M     评论:0    












 后摩尔时代,先进封装获重视

一方面,当前先进芯片发展面临“存储墙”“面积墙”“功耗墙”和“功能墙”,仅依靠先进制程无法解决,先进封装成为重要助力。另一方,随着工艺制程进入10nm以下,芯片设计成本快速提高。根据IBS的数据,16nm工艺的芯片设计成本为1.06亿美元,5nm增至5.42亿美元。同时,由于先进制程越来越接近物理极限,摩尔定律明显放缓,侧重封装技术的MorethanMoore路径越来越被重视。根据Yole的预测,2023年全球先进封装营收为378亿美元,2029年增长到695亿美元,2023-2029年的CAGR达10.7%。其中2.5D/3D封装增速最快;高端封装市场规模将从2023年的43亿美元增长至2029年的280亿美元,CAGR达37%;先进封装领域资本开支将从2023年的99亿美元提高至2024年的115亿美元。

先进封装技术多样,目的是提高集成度和性能并降低成本

先进封装技术包括FO(扇出型封装)、WLCSP(晶圆级芯片规模封装)、FCCSP(倒装芯片级封装)、FCBGA(倒装芯片球栅阵列封装)、2.5D封装、3D封装、ED(芯片封装)、SiP(系统级封装)等。相比传统封装技术,先进封装由有线变为无线,从芯片级封装拓展至晶圆级封装,从单芯片封装拓展至多芯片封装,从2D封装拓展至2.5D/3D封装,从而缩小封装体积、增加I/O数、提高集成度和性能,并降低成本。Chiplet(芯粒/小芯片)是后摩尔时代的重要路径,相比SoC,具有更高的灵活性、可扩展性和模块化,根据martket.us的预测,全球Chiplet市场规模将由2023年的31亿美元增长至2033年的1070亿美元,CAGR约42.5%。

晶圆厂和封测厂均积极布局先进封装,相互之间既有竞争也有合作

晶圆厂依靠前道工艺优势入局先进封装。先进封装,尤其是高端封装的实现越来越依赖前道技术,台积电、英特尔和三星等晶圆厂优势突出,凭借先进封装需求走高,2023年台积电、英特尔、三星的封装收入分别位列全球第三到第五。

台积电:2008年成立集成互连与封装技术整合部门,专门研究先进封装技术,重心发展扇出型封装InFO、2.5D封装CoWoS和3D封装SoIC。英伟达H100、A100、B100均采用CoWoS封装,在AI强劲需求背景下,台积电CoWoS产能持续紧张,除持续扩产外,台积电也积极与OSAT厂商合作。台积电表示未来只会专注最前沿的后道技术。

三星:提供2.5D封装I-Cube、3D封装X-Cube等,2022年12月在半导体业务部门内成立先进封装(AVP)业务团队,2024年7月AVP业务团队重组为AVP开发团队,以加强2.5D、3D等先进封装技术。

英特尔:提供2.5D封装EMIB、3D封装Foveros等。OSAT厂商发力先进封装以获取价值增量。相比传统封装,先进封装不仅需求增速更高,在产业链中的价值占比也更高,传统OSAT(OutsourcedSemiconductorAssemblyandTesting,委外半导体封测)大厂如日月光、长电科技等为了获取更高的市场份额和价值量,均在大力发展先进封装技术,2023年前六大OSAT厂商约41%资本开支投向了先进封装。

投资策略:推荐长电科技、通富微电、伟测科技等。

风险提示:国产替代进程不及预期;下游需求不及预期;行业竞争加剧的风险;国际关系发生不利变化的风险。

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