2019年全球封测业代工厂华天科技研究：SiP、WLP、2.5D3D等封装技术实现量产化

半导体封测：走向世界舞台，前十占据三家1 半导体封测发展历程：并购开打国际市场封测其实包括封装和测试两个步骤，在现在生产中，由于产业规划基本合并在一起。

所以封装测试就成为整个集成电路生产环节中最后一个过程。

封测整体门槛较低，需要一定资金形成规模效应，对成本较为敏感，需要长期验证建立客户关系，是集成电路产业链中最容易突破的一环，但也是最重要的环节。

因为是产品质量最后一关，若没有良好的封测，产品PPM(百万颗失效率)过高，导致客户退回或者赔偿是完全得不偿失的。

图表5一般芯片成本构成5%我国封测行业规模继续保持快速增长，近两年增速放缓。

根据中国半导体协会数据，2019年我国半导体封测市场达2350亿元，同比增长7.10%。

2012年我国封测市场销售额为1036亿元，七年以来我国半导体封测市场年复合增速为12.4%，增速保持较高水平。

随着5G应用、AI、IoT等新型领域发展，我国封测行业仍然有望保持高增长。

图表6 我国封测行业年销售额及增速2019年全球封测业前十市占率超过80%，市场主要被中国台湾、中国大陆、美国占据。

中国台湾日月光公司(不含矽品精密)营收达380亿元，居全球半导体封测行业第一名，市场占有率达20.0%。

美国安靠、中国长电科技分居二、三位，分别占14.6%、11.3%。

前十大封测厂商中，包含三家中国大陆公司，分别为长电科技、通富微电、华天科技。

图表7 2019年全球封测前十2 安靠美国14.6%3 长电科技中国大陆11.3%4 矽品精密中国台湾10.5%5 力成科技中国台湾8.0%6 通富微电中国大陆 4.4%7 华天科技中国大陆 4.4%8 京元电子中国台湾 3.1%9 联合科技新加坡 2.6%10 颀邦中国台湾 2.55%前十大合计81.2%长电科技在2015年获得大基金支持后，发起对星科金朋的收购，获得了在韩国、新加坡的多个工厂以及全部先进技术，成为世界第三大封装企业。

在最近4年研发拥有自主知识产权的Fan-out eWLB、WLCSP、Bump、PoP、fcBGA、SiP、PA等封装技术，以及引线框封装。

麦姆斯咨询：3D堆叠技术正成为图像传感器和高端IC应用的新标准微访谈：Xperi公司3D互联和封装研发副总裁Paul Enquist凭借更高的性能、更低的功耗和更小的占位面积，3D堆叠技术正成为高端应用和成像应用的新标准。

《2.5D/3D硅通孔（TSV）和晶圆级堆叠技术及市场-2019版》报告作者、Yole 先进封装技术和市场分析师Mario Ibrahim，近日有幸采访了Xperi公司3D互联和封装研发副总裁Paul Enquist。

据麦姆斯咨询介绍，Xperi是一家上市高科技集团公司，旗下DTS、FotoNation、Invensas 和Tessera四个子公司均在各自领域拥有领先的科技专利和超过20年的运营经验。

其中，Tessera和Invensas是提供半导体封装和互联解决方案的先驱，采用其技术的芯片已经出货超过1000亿颗。

2018~2023年按市场细分的堆叠技术营收数据来源：《2.5D/3D硅通孔（TSV）和晶圆级堆叠技术及市场-2019版》混合键合技术包含直接堆叠的两片晶圆，这些晶圆具有平面绝缘表面和隔离的铜互联。

混合键合已经在CMOS图像传感器（CIS）中取代了硅通孔（TSV）互联，在该应用中达到了占位面积、TSV成本缩减以及混合键合工艺成本之间的盈亏平衡点。

它现在被三星、苹果和华为广泛用于高端智能手机的CIS。

Xperi是一家技术开发和许可公司，为混合键合工艺的开发和应用做出了贡献，并为主要代工厂和集成器件制造商（IDM）提供DBI混合键合技术许可。

到2023年，80%的CIS制造将基于3D堆叠技术。

混合堆叠CIS的市场份额将相应增长，预计2017~2023年期间的复合年增长率（CAGR）将超过43%。

消费类市场（主要是CIS应用），是2018年堆叠封装营收的最大贡献者，占据了65%以上的市场份额。

尽管如此，高性能计算（HPC）是推动3D封装技术创新的主要应用，到2023年期间，该应用增长速度最快，市场份额预计将从2018年的20%增长到2023年的40%。

信息技术：集成电路封测行业深度报告1 先进封装市场占比提升海量数据催生高带宽需求，先进封装不断迭代。

随着各行业应用中产生的数据量不断增长，对高带宽的需求与日俱增。

尤其是机器学习和 AI 相关应用需要强大的处理能力，因此需要在芯片上高密度的集成晶体管。

封装也不例外，封装形式的迭代均是通过以下两个途径以提高带宽：1）增加 I/O 数量。

封装厂选择制造多层 RDL 以扩大 I/O 点的范围，并在每一层 RDL 中不断缩小 L/S 线距以容纳更多的 I/O 点。

2）增加传输速率，通过减小裸芯之间的互联距离和选择具有更低介电常数的材料来实现。

先进封测市场占比迅速增加。

先进封装市场规模将从 2021 年的 321 亿美元增长到2027 年的 572 亿美元，CAGR 达 10.11%。

根据市场调研机构 Yole，2022 年先进封装占全球封装市场的份额约为 47.20%，预计 2025 年占比将接近于 50%。

中国市场中先进封装占比低于全球水平，2022 年为 38%，自 2014 年以来与全球市场的差距正在逐步缩小。

倒装为目前主流，2.5D/3D 封装高速增长。

2021 年 FCBGA 和 FCCSP 占比分别为33.69%和 19.76%，合计占比超 50%。

其次为 2.5D/3D 封装，2021 年占比为20.57%，主要由台积电供应。

在各封装形式中，2.5D/3D 封装的增速最快，2021-2027 年 CAGR 达 14.34%，增量主要由 AI、HPC、HBM 等应用驱动。

先进封装市场主要由 HPC、网络和消费应用驱动。

HPC 和网络应用的大部分增长来自 AI 芯片、边缘计算和网络芯片，它们需要扇出型封装以提供小尺寸和节约成本。

2022 年只有不到 20%的数据中心使用 2.5D 封装，但在 2027 年这一比例将有望超过 50%。

3D 封装将加速在 HBM、CPU、GPU 中的渗透。

消费电子应用领域的重要客户是苹果，其应用处理器、图形芯片、5G/6G 调制解调器芯片均使用扇出封装。

2.5D和3D封装技术的比较与选择随着信息技术的飞速发展，集成电路封装技术作为连接芯片与外部系统的桥梁，其进步直接关系到电子产品的性能、体积和成本。

在众多封装技术中，2.5D封装与3D封装作为高端封装技术的代表，正逐渐成为高性能计算、数据中心、移动通信等领域不可或缺的关键技术。

本文将从六个维度对这两种封装技术进行比较，并探讨在不同应用场景下的选择策略。

一、技术原理与结构差异2.5D封装技术，顾名思义，是一种介于传统的二维平面封装与三维立体封装之间的过渡形式。

它通过中介层（Interposer）来实现芯片间的高密度互连，中介层通常由硅、玻璃或有机基板制成，具有大量的过孔和布线，可承载多个芯片，实现高速、短距离的数据传输。

而3D封装则直接将多个芯片堆叠在一起，通过硅通孔（TSV, Through-Silicon Vias）或其他微细互联技术实现芯片间的垂直互联，进一步缩小了芯片间的物理距离，提升了集成度。

二、性能对比在性能方面，3D封装技术因芯片间的直接堆叠，显著缩短了信号传输路径，降低了延迟，提高了数据传输速度，特别适用于高性能计算和大规模并行处理领域。

相比之下，2.5D封装虽然没有达到芯片直接堆叠的紧凑程度，但中介层的存在允许更灵活的芯片布局和更大的I/O数量，有利于高带宽内存（HBM）的集成，同样能满足大数据处理和图形处理的高速数据交换需求。

三、成本与复杂度成本是决定技术应用的关键因素之一。

3D封装技术由于涉及到复杂的硅通孔制作、芯片堆叠工艺及热管理问题，其成本通常高于2.5D封装。

2.5D封装利用成熟的中介层技术，成本相对较低，且生产难度较小，更易于实现商业化。

然而，随着技术成熟度的提高和规模效应的显现，3D封装的成本差距正在逐步缩小。

四、散热与可靠性散热是高密度封装面临的重大挑战。

3D封装因芯片堆叠导致的热密度高，需要更先进的散热解决方案。

而2.5D封装因中介层的存在，提供了更好的散热路径，相对更容易管理和控制温度。

2020年封测龙头华天科技专题研究：天水厂主打中低端传统封装，西安厂主打中高端产品，昆山厂主打先进封装技术1.封测龙头，专注集成电路产品拓展市场价值 (5)1.1 公司概况：以集成电路封装测试为核心业务 (5)1.2 收购Unisem加强全球化布局 (7)2.传统封装向先进封装发展 (8)2.1 摩尔定律发展受限，先进封装成发展突破口 (8)2.2 封测环节匹配代工与设计环节协同发展 (10)3. 5G带动需求端复苏 (11)3.1 终端需求景气度高，需求端全面复苏 (11)3.2 半导体代工高景气度 (14)3.3 封测产能持续向国内转移，存储器国产化有望带动新增需求 (16)4.大陆半导体封测技术与规模有望追平国际水平 (18)4.1 半导体封测行业向中国台湾与大陆地区转移集中 (18)4.2 国内厂商海外并购，技术、规模与客户直追国际大厂 (21)5.公司封测产品线齐全，盈利能力突出 (22)5.1 天水厂主打中低端传统封装，具有成本优势 (22)5.2 西安厂主打中高端产品，持续受益5G推广与汽车电子化 (23)5.3 昆山厂主打先进封装技术，CIS-TSV产能紧张推动昆山工厂业绩高增长 (24)5.4 Unisem布局海外市场，打通高端客户市场 (24)5.5 大陆封测厂商中同时具备规模优势与高盈利水平 (25)附：盈利预测表 (27)图1：公司发展历程 (5)图2：公司收入结构（亿元） (5)图3：公司各项业务毛利率 (5)图4：公司营业收入、增速及毛利 (6)图5：公司归母净利润、净利率及ROE (6)图6：公司经营活动现金流量净额及占营收比例 (6)图7：公司总资产及剔除预收账款后的资产负债率 (6)图8：公司股权结构图 (7)图9：Unisem营收概况 (7)图10：先进封装发展路线图 (9)图11：IC封装在产业链中角色 (10)图12：半导体产业链发展与变革 (10)图13：2019年全球智能手机出货情况（单位：百万台） (11)图14：全球智能手机出货情况（2019年Q4，单位：百万台） (12)图15：2019年全球5G手机出货情况 (12)图16：全球PC出货量季度数据 (13)图17：全球和中国汽车电子产值规模（亿元） (14)图18：汽车电子发展趋势 (14)图19：全球视频监控市场规模（亿美元） (14)图20：全球半导体销售额（亿美元） (15)图21：中国半导体销售额（亿美元） (15)图22：台积电月度营收 (15)图23：2011-2019年全球IC封装测试业的市场规模 (16)图24：我国集成电路封测产业销售额及全球占比变化 (16)图25：NAND FLASH 需求增长情况 (17)图26：全球Nand Flash竞争格局 (17)图27：各厂商DRAM产能预测 (17)图28：长鑫存储规划 (17)图29：2018年全球封测厂商营收排名（百万美元） (18)图30：2017年全球主要封装厂商和晶圆制造厂商先进封装市场份额的分布 (19)图31：2019年第三季度全球前十大封测厂商排名（百万美元） (19)图32：华天天水母公司营业收入 (23)图33：华天天水母公司净利润情况 (23)图34：华天西安工厂营业收入 (23)图35：华天西安工厂净利润情况 (23)图36：华天昆山工厂营业收入 (24)图37：华天昆山工厂净利润情况 (24)图38：华天Unisem营业收入 (25)图39：华天Unisem净利润情况 (25)图40：大陆半导体封测公司季度营收增速对比 (25)图41：大陆半导体封测公司毛利率对比 (25)图42：大陆半导体封测公司年化ROE对比 (26)图43：大陆半导体封测公司经营性现金流占营收比 (26)。

芯片封装测试企业名单[1]、通富微电(002156)公司主要从事集成电路的封装测试业务，是国内目前实现高端封装测试技术MCM、MEMS量化生产的封装测试厂家，技术实力居领先地位。

公司为IC封装测试代工型企业，以来料加工形式接受芯片设计或制造企业的委托订单，为其提供封装测试服务，按照封装量收取加工费，其IC封测规模在内资控股企业中居于前列。

[2]、长电科技(600584)公司是我国半导体第一大封装生产基地，国内著名的晶体管和集成电路制造商，产品质量处于国内领先水平。

已拥有与国际先进技术同步的IC三大核心技术研发平台，形成年产集成电路75亿块、大中小功率晶体管250亿只、分立器件芯片120万片的生产能力，已成为中国最大的半导体封测企业，正全力挤身世界前五位，公司部分产品被国防科工委指定为军工产品，广泛应用于航空、航天、军事工程、电子信息、自动控制等领域。

[3]、华天科技(002185)公司主要从事半导体集成电路、半导体元器件的封装测试业务，是国内重点集成电路封装测试企业之一。

公司的封装能力和技术水平在内资企业中位居第三，为我国西部地区最大的集成电路封装基地和富有创新精神的现代化高新技术企业。

公司被评为我国最具成长性封装测试企业，受到了政策税收的大力支持，自主开发一系列集成电路封装技术，进军集成电路封装高端领域。

[4]、太极实业(600667)太极实业与韩国海力士的合作，通过组建合资公司将使公司进入更具成长性和发展前景的半导体集成电路产业，也为公司未来的产业结构转型创造了契机。

投资额为3.5亿美元的海力士大规模集成电路封装测试项目，建成后可形成每月12万片12英寸晶圆测试和7500万片12英寸晶圆封装的生产配套能力。

太极实业参与该项目，将由现在单一的业务模式转变为包括集成电路封装测试在内的双主业模式。

[5]、苏州固锝(002079)公司的主要产品为各类半导体二极管(不包括光电二极管)，具备全面的二极管晶圆、芯片设计制造及二极管封装、测试能力,保持国内半导体分立器件行业前10名、二极管分行业领先地位。

摘要：高性能计算、人工智能和 5G 移动通信等高性能需求的出现驱使封装技术向更高密度集成、更高速、低延时和更低能耗方向发展。

简要地介绍了半导体封测企业、晶圆代工厂和 IDM 在高性能封装领域的发展现状，分析了国内企业在此领域的布局和发展状况，并结合国家政策和国际环境变化，展望了未来国内封测企业在该领域的发展方向。

0 引言1965 年 4 月，Intel 创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）在《电子学》杂志上刊载《让集成电路填满更多的组件》，文章中预言：当价格不变时，半导体芯片上集成的元器件数目（如晶体管和电阻数量）约每隔 18～24 个月增加 1 倍，性能提升 1 倍。

这个著名的摩尔定律，在过去的几十年间一直推动着半导体技术的发展。

为满足该定律的要求，晶圆代工厂不断地缩小晶体管栅极特征尺寸。

直到20世纪90 年代，该理论开始遇到经济学和物理学上的双重阻碍。

相比于技术节点 90 nm，3 nm 的投资成本增加了 35～40 倍，仅英特尔（Intel）、三星（Samsung）和台积电（TSMC）3 家企业有能力跟随，可以继续在该赛道上竞争。

与此同时，科技浪潮向高性能计算、人工智能、深度学习和 5G 通信等领域快速地发展，其愈加依赖超高性能的高速芯片。

除芯片自身往更高技术节点推进外，高性能封装技术也成为主要的解决方案之一。

高性能封装作为一种前沿的封装技术，其主要特点为I/O的高密度（≥16/mm 2 ）和细间距（≤130 μm）其典型的代表为高速专用集成电路（application specific integrated circuit ，ASIC ）处理芯片和大约4000 个端口的高带宽存储器（high bandwidth memory，HBM）的超高密度连接，该异构芯片集成封装技术将整体性能推向极致。

据 Yole development预测，从 2019～2025年，高性能封装的市场营收将由8 亿美元增至 43 亿美元，年平均复合增长率约为31%。

华天科技2023年半年度董事会经营评述（）2023年半年度董事会经营评述内容如下：一、报告期内公司从事的主要业务1、公司主营业务情况报告期，公司的主营业务为集成电路封装测试，目前公司集成电路封装产品主要有DIP/SDIP、SOT、SOP、SSOP、TSSOP/ETSSOP、QFP/LQFP/TQFP、QFN/DFN、BGA/LGA、FC、MCM（MCP）、SiP、WLP、TSV、Bumping、MEMS、Fan-Out等多个系列。

产品主要应用于计算机、网络通讯、消费电子及智能移动终端、物联网、工业自动化控制、汽车电子等电子整机和智能化领域。

公司为专业的集成电路封装测试代工企业，经营模式为根据客户要求及行业技术标准和规范，为客户提供专业的集成电路封装测试服务。

报告期内，公司的经营模式未发生变化。

2、公司所属行业情况半导体产业与全球经济发展具有高度的相关性，并已成为全球经济发展的重要支柱，经济的高速增长同时也为半导体产业带来广阔的市场需求。

2023年以来，全球经济复苏乏力，通胀水平依然较高，并且在地缘冲突、贸易保护等因素的影响下，全球经济发展仍面临诸多不确定性。

2023年上半年，因手机等终端消费类电子产品需求减弱，半导体产业链库存高企，去库存和价格下行压力依然存在。

虽然全球半导体产业销售仍显疲软，但从2023年3月开始，月度销售额触底回升，2023年二季度销售额环比一季度增长4.7%，行业或呈现弱复苏迹象。

根据国家统计局统计数据，2023年1-6月，我国集成电路产量为1,657.3亿块，同比减少3%，同比虽出现了下降，但较2023年同期6.3%的降幅已收窄，同时，自2023年4月开始，月度产量同比和环比均实现了正增长。

值得一提的是，2023年6月，我国集成电路单月产量为321.5亿块，创历史新高。

根据海关总署公布的数据，2023年1-6月，我国共进口集成电路2,277.7亿块，同比减少18.5%；进口金额11,191.40亿元，同比减少17%。