深圳电子展
2024年11月6-8日
深圳国际会展中心(宝安新馆)

国产化先进封装的未来趋势

今天就由SiP及半导体封测展小编为你解读更多行业新趋势。

在半导体产业中,集成电路(IC)销售额占比80%以上,经过多年发展,已经从开始的IDM模式转变为“IC设计+硅片制造+IC制造+IC封测”的分工模式,其中封测是半导体产业链中不可或缺的重要环节。

封测包括封装和测试两个环节:

封装是指利用薄膜技术细微加工等技术,将芯片在基板上布局、固定及连接,并用可塑性绝缘介质灌封形成电子产品的过程,目的是保护芯片免受物理、化学等环境因素造成的损伤,增强芯片的散热性能,实现电气连接,确保电路正常工作。

测试主要是对芯片外观、性能等进行检测,将功能、性能不符合要求的产品筛选出来,以确保交付产品的正常应用。封装环节价值占封测比例约为80%-85%,测试环节价值占比约15%-20%。

在全球集成电路产业结构中,封装环节占比很小,按2019年数据仅为16%,但从规模上看,封测行业全球封测市场产值也达564亿美元,且多年保持稳定增长,从 2011年的455亿美元增长至2019年的564亿美元,CAGR(复合年均增长率)约 2.7%。

全球封测行业市场集中度较高,2019年全球封测行业CR10(CR10表示大的10项之和所占的比例,在一个行业中,若干大企业的产出占该行业总产出的百分比。)达到 81%,企业龙头日月光市场份额达20.0%。2019全球封测行业CR10达到81%.

近年来,在竞争和成本的双重压力下,封测行业并购频发,力成科技收购MicronAkita,日月光收购矽品精密,安靠收购欧洲封测龙头Nanium,使得市场集中度持续提升,全球封测行业CR5由2011年的51%提升至2019年的64%,CR10 则由 2011 年的 65%提升至 2019 年的 81%。

从地区分布来看,2019年中国地区封测行业全球市占率高达64%。其中,中国台湾市占率为43.9%,排名前十的企业中有六家来自中国台湾。中国大陆市占率为20.1%,长电科技、通富微电、华天科技分别占比 11.3%、4.4%、4.4%。美国仅有安靠一家封测厂商排名前十,市占率为 14.6%。

2019全球封测行业全球市占率高达64%.

纵观封测产业发展史,我们可以比较清晰的窥见整个半导体产业链逐渐中国化的一个趋势。

半导体封测行业属于劳动力密集型产业:产业链三大环节中,设计对技术积累与人才要求很高;而制造对资本投入有大量的要求,呈现强者恒强的局面;只有封装产业对资本与人才要求相对较低,而对人工成本相对敏感。

大陆封测行业上市公司2015年每百万营收需要职工数为2.15人,是同时期设计行业的5倍。由于封测的技术含量相对较低,在国内集成电路发展早期,国内企业就是以封装测试环节作为切入口并大举投入,因此封装测试产业销售额在2016年之前一直在国内占比很大,国产化率较高,并已成为我国集成电路产业链中具有国际竞争力的环节。

近年来,国内封测企业通过外延式扩张获得了良好的产业竞争力,技术实力和销售规模已进入世界重要梯队。据中国半导体行业协会数据统计,受益于半导体产业向大陆转移,国内封测市场高速发展,增速显著高于全球,2019年国内封测行业市场规模达2350亿元,同比增加7.1%,2011年至2019年CAGR约17.5%。

在芯片制造产能向大陆转移的大趋势下,大陆封测企业近水楼台,正不断蚕食中国台湾、美国、日韩封测企业的份额,已然成为国内半导体产业链中有望率先实现全面国产替代的领域,并且当前全球封测市场份额的重心继续向国内转移.

为何封测行业会不可避免的走向全面国产替代呢?

一是从上到下的国产替代意识。2019年华为实体名单事件以来,国内 IC 从业者愈加深刻认识到核心技术自主可控的重要性,无论是集成电路设计、制造还是封测,都开始着重培养与扶持本土供应企业,转单趋势愈加明显。随着未来中美摩擦的进一步加剧,全球半导体产业链将有可能迎来重构,而封测乃是国内半导体较为成熟的一环,将持续受益。

二是随着国内产能的提升而不断增加半导体封测的市场需求。2017年至2020年间全球计划投产半导体晶圆厂62座,其中26座位于中国大陆,占全球总数的42%。2019年中国大陆的晶圆厂已达到86座,国产晶圆产能从2015年的每月230万片,增长至2020年的每月400万片,2015-2020年CAGR达到12%。随着大批新建晶圆厂产能的释放以及国内主流代工厂产能利用率的提升,晶圆厂的产能扩张也势必蔓延至中下游封装厂商,将带来更多的半导体封测新增需求。

三是国内领先5G物联网潜力为封测行业带来的巨大机遇。国内5G时代的来临,对移动端的频段接收是巨大的考验,而射频前端的精细化、模组化发展也为封测行业带来庞大的市场需求。针对5G技术高密度、高速率、高可靠性、低功耗和低时延的特点,将催生出一系列复杂的微系统封装形式。同样物联网对多功能、低成本、小体积的需求,也使得SiP和Fan-out等先进封装技术得到飞速的应用,成为目前应对5G通信的主流解决方案。5G的使用案例远远超出了手机,从物联网到自动驾驶,在数据速率和延迟灵活性方面给网络带来了新的挑战,也为半导体产业下游的封测行业带来了广阔的发展前景。

更高集成度的广泛需求,以及 5G、消费电子、物联网、人工智能和高性能计算等大趋势的推动,未来封装行业在不断国产化替代的同时,也会不断朝着先进封装的方向进行转型。

半导体行业的发展遵循摩尔定律,先进制程每两年更新一代,但随着摩尔定律上限的逼近,技术节点突破难度加大,而集成是超越摩尔定律的关键点。先进封装技术与传统封装技术以是否焊线来区分,先进封装主要有带倒装芯片(FC)结构的封装、晶圆级封装(WLP)、 2.5D 封装、3D 封装等。

未来发展方向一个是以晶圆级芯片封装WLCSP(Fan-In WLP、 Fan-out WLP 等),在更小的封装面积下容纳更多的引脚数,另一方向是系统级芯片封装(SiP),封装整合多种功能芯片于一体,压缩模块体积,能实现在不单纯依赖半导体工艺缩小的情况下,提高集成度,提升芯片系统整体功能性和灵活性,以实现终端电子产品的轻薄短小、低功耗等功能,同时降低厂商成本。

封测行业技术发展趋势

据数据显示,先进封装在2018-2024年间,将以8%的CAGR成长,到2024年达到近440亿美元。

随着智能驾驶、AIOT、数据中心及 5G 等市场的成熟,2.5D/3DTSV技术、FanOut技术、ED等主流先进封装技术的市场规模 CAGR 将保持高速增长,分别达 26%、26%、 49%。

在同一时期,传统封装市场仅以2.4%的CAGR成长,而整个IC封装产业CAGR约为 5%。

从封测行业可以窥见国内半导体产业的发展趋势也是沿着国产化和先进化的方向不断发展。

2015年中国在半导体销售额方面占据了全球的24%,至2019年中国已经将其占比提升至35%。随着供应链安全重要性的提高,国内密集出台产业政策扶持半导体产业发展,未来半导体自给率有比较大的提升空间,中国毫无疑问将会是世界排前的半导体市场。

以上便是SiP及半导体封测展小编为大家整理的相关内容,如果大家对这方面比较感兴趣,可以到SiP及半导体封测展参观交流。2023年10月11日-13日,SiP及半导体封测展将于深圳国际会展中心(宝安新馆)隆重开幕,将以“跨界+芯+智造”为创新理念,展会将汇聚1,200个企业及品牌参展,展示电子元器件、PCBA制程、智能制造、 EMS服务、半导体封测等相关的国内外设备新品及先进技术解决方案。与同期多展联动,带来消费电子、家电、工控、通信通讯、汽车、触控显示、新能源、医疗器械、光电等领域跨界商机,绽放亚洲电子工业新活力。此外,同期将举办超30场跨国、跨界活动,覆盖PCBA制程、半导体封装、工业机器人、智能仓储与物流、机器视觉、智慧工厂、工业互联网、激光、3C、家用电器、通信、汽车、5G、物联网、人工智能、AR/VR、新能源、医疗器械、照明等热门话题,创新打造多元化国内、外商务配对社交机会,一站式捕捉亚洲跨界商贸网络,诚邀您莅临参观,为您解读更多行业发展新趋势。

文章来源:wx公众号