半导体封装技术演进 - 半导体封装的核心作用是实现芯片与外部系统的电连接，通过密封保护、热稳定性增强和机械支撑等功能确保芯片性能 [4][7] - 封装工艺分为0-3级：0级为晶圆切割，1级为芯片级封装，2级为模块/电路卡安装，3级为系统板集成 [5][7] - 后摩尔时代封装技术向高速信号传输、多芯片堆叠、小型化方向发展，满足AI、5G及移动设备需求 [8][10] 传统与先进封装分类 - 传统封装依赖引线框架，以通孔插装(THP)和表面贴装(SMP)为主，引脚数≤1000，封装面积比达1:1.14 [14][15][18] - 先进封装采用凸块、硅通孔等技术，省略引线连接，关键要素包括RDL、TSV、Bump和Wafer [12][19][21] - 先进封装发展历程：20世纪90年代BGA兴起，21世纪初WLP、SiP、TSV等技术实现高密度集成 [13] 先进封装核心技术 - 凸块技术：金凸块用于显示驱动芯片(成本高)，铜柱凸块用于处理器/存储器(电性能优)，锡凸块用于图像传感器(可焊性强) [22][23][24] - 倒装芯片(FC)：通过焊球直接连接基板，I/O朝下提升封装密度，处理速度较引线键合显著提高 [28][29] - 晶圆级封装(WLP)：在晶圆阶段完成封装，扇入型(Fan-in)经济性好，扇出型(Fan-out)支持高I/O数量 [30][31] - RDL技术：重分布IO端口至宽松区域，支持2.5D/3D封装中的电气互联，关键工艺包括光刻、电镀和刻蚀 [33][34][35] - TSV技术：垂直穿透硅片连接芯片层级，2.5D需中介层(如CoWoS)，3D直接堆叠(如HBM) [38][42] 封装设备市场分析 - 封装设备占半导体设备价值量5%，2025年全球市场规模预计59.5亿美元(430.8亿元人民币) [46][49] - 核心设备占比：固晶机(30%)、划片机(28%)、键合机(23%)、塑封机(18%)、电镀机(1%) [47][48] - 中国封测厂商全球占比25%(长电11%、通富7%、华天4%)，但设备国产化率不足5% [51][52] 关键封装设备技术 - 减薄机：日本DISCO/东京精密占85%份额，超薄晶圆(<100μm)需叠加抛光工艺消除损伤 [55][60][76][80][87] - 划片机：砂轮切割为主流，激光切割兴起(占比38%)，DISCO市占率70%，国产化率<5% [89][92][105][113] - 固晶机：全球市场规模10亿美元，ASM/BESI占60%份额，IC贴片机国产化率低，LED贴片机超90% [119][123][124] - 键合机：引线键合为主流，K&S/ASM占80%份额，临时键合(TBDB)技术支持超薄晶圆处理 [125][127][136][138] 工艺与材料创新 - 减薄工艺：硅片旋转磨削实现TTV≤0.2μm，金刚石磨轮粒度与结合剂弹性影响表面质量 [64][68][72][75] - 划片工艺：刀片金刚石密度/粒度平衡切割质量与寿命，激光隐形切割提升晶圆利用率 [96][99][102] - 键合工艺：热超声键合支持100-150°C低温操作，混合键合满足高密度互联需求 [130][131]