2024年中国先进封装行业研究报告.docx

第一章行业概况

1.1简介

封装技术是半导体制造过程中的关键环节，旨在保护芯片免受物理和化学损害，同时确保芯片与其他电子元件的有效连接。随着技术的发展，封装技术可以分为传统封装和先进封装两大类，二者在工艺、应用和性能上各有特点。

传统封装技术在半导体行业中已有较长的发展历史，其主要特点是性价比高、产品通用性强、使用成本低和应用领域广泛。传统封装工艺通常先将晶圆切割成单个芯片，再进行封装。利用引线框架作为载体，采用引线键合互连的形式进行封装。常见的传统封装形式包括双列直插式封装（DIP）、小外形封装（SOP）、小外形晶体管封装（SOT）、晶体管封装（TO）和四边扁平封装（QFP）等。这些封装形式在大多数通用电子产品中广泛应用，适用于需要大批量生产且成本敏感的产品。

先进封装（AdvancedPackaging）技术则是为了满足高性能、小尺寸、低功耗和高集成度的需求而发展起来的。随着移动设备、高性能计算和物联网等应用的兴起，电子设备对芯片性能和功率效率的要求不断提高。先进封装技术通过更紧密的集成，实现了电子设备性能的提升和尺寸的减小。

图：先进封装与传统封装简单对比

资料来源：资产信息网千际投行中航证券

以下是几种主要的先进封装技术：

三维封装（3DPackaging）：这种技术将多个芯片垂直堆叠，通过垂直互连技术（如硅通孔，TSV）将芯片之间连接起来。三维封装可以显著提高芯片的集成度和性能，降低延迟和功耗，适用于高性能计算和存储等领域。

晶片级封装（ChipScalePackaging,CSP）：这种技术直接在晶圆上完成封装工艺，然后再切割成单个芯片。CSP封装使得封装后的芯片尺寸与裸片尺寸非常接近，大大减小了封装尺寸，提高了封装密度，适用于移动设备和小型电子产品。

2.5D和3D集成：2.5D集成使用中介层（Interposer）将多个芯片平面集成在一起，3D集成则进一步将芯片垂直堆叠。2.5D和3D集成技术不仅提高了芯片的性能和效率，还使得系统设计更加灵活，适用于高性能计算、数据中心和高端消费电子产品。

先进封装技术的应用范围广泛，涵盖了移动设备、高性能计算、物联网等多个领域。例如，现代智能手机中大量使用了CSP和3D封装技术，以实现高性能、低功耗和小尺寸的目标；在高性能计算领域，2.5D和3D集成技术则被广泛应用于处理器和存储器的封装，显著提升了计算性能和数据传输效率。

图2019-2029先进封装路线

来源：资产信息网千际投行Yole

全球半导体先进封装市场预计在2021年至2029年期间以7.65%的复合年增长率（CAGR）增长，到2029年预计将超过616.9亿美元，较2021年的346.2亿美元有所增长。驱动这个市场增长的关键因素是半导体集成电路（IC）设计的复杂性，以及越来越多的功能和特性被集成到消费电子设备中。

在汽车中集成半导体组件将推动全球半导体先进封装市场的增长。汽车电气化以及车辆自动化的需求增加正推动这个领域的半导体市场。例如，半导体IC被用于汽车的多个功能，如气囊控制、GPS、防抱死刹车系统、显示屏、信息娱乐系统、电动门窗、自动驾驶和碰撞检测技术等。此外，半导体封装技术预计将通过增加其操作功能、提高和维持性能，同时降低包装总成本，增加半导体产品的价值。这也创造了对各种消费电子产品高性能芯片的需求，从而增加了对用于智能手机和其他移动设备的3D和2.5D封装芯片的需求。

在中国，目前已安装了约142.5万个5G基站，全国范围内支持了超过5亿的5G用户，这使其成为全球最大的网络。这个地区5G的快速发展预计将推动对5G设备的需求，从而增加对半导体封装的需求。

1.2发展历程

封装历史发展大概分为五阶段：

（1）通孔插装型（Through-HoleMounting）：这是半导体封装的最早阶段，主要用于早期的集成电路和半导体设备。在这个阶段，封装设备的引脚通过电路板的孔洞插入，并通过焊接固定。这种封装类型的主要优点是其结构简单和稳定，但它的尺寸大，无法适应小型化和高密度的趋势。

（2）表面贴装型（Surface-MountTechnology，SMT）：随着电子设备尺寸的缩小和功能的复杂化，表面贴装技术开始被广泛使用。这种封装方式将半导体设备直接贴装到电路板表面，不再需要穿过电路板的孔洞。这种封装方式使得设备尺寸可以更小，密度可以更高，且生产效率更高。

（3）球栅阵列型（BallGridArray，BGA）：在半导体行业继续发展的过程中，球栅阵列封装技术应运而生。这种封装方式在设备的底部形成一个球状的引脚阵列，可以提供更多的连接点，适应了更复杂的集成电路设计。BGA封装提供了更好的电热性能和信号完整性，被广泛应用在高性能的电子设备中。

（4）多芯片组装（Multi