半导体封测概览 - 封测是封装测试的简称，包括封装和测试两个环节，封装是将晶圆切割、焊线塑封为成品芯片的过程，测试是对产品进行功能和性能测试 [7] - 封装可保护芯片性能并实现内部功能的外部延伸，其作用主要体现在保护、支撑、连接和散热四个方面 [6][8] - 封测位于半导体产业链中游，是芯片设计、制造后的最后一个环节，芯片经封测后交付给设计厂再销售给下游应用企业 [17] - 世界集成电路产业三业结构（设计:晶圆:封测）的合理占比为3:4:3，2022年中国封测业销售额为2995.1亿元，占比24.9% [19][22] - 2023年中国封测行业销售额预计达3060亿元，同比增长8.4%，增速高于设计业与制造业 [22] - 在封测环节内部，封装价值占比为80-85%，测试环节价值占比仅为15-20% [22] 封装工艺流程 - 基本封装工艺流程包括晶圆减薄、晶圆切割、芯片贴装、焊接键合、塑封、后固化、测试、打标、包装、仓检、出货等工序 [5][7] - 晶圆减薄是将圆片减薄到合封装的程度，以满足芯片轻薄短小的发展方向 [5] - 晶圆切割是先将晶圆粘贴在蓝膜上，再切割成独立的硅片，目前多采用刀片切割 [5] - 芯片贴装是将切割下来的芯片贴装到框架中间的焊盘上，以保障电路完整性 [5] - 焊接键合使用金线等引线使芯片引脚与外部电路连接，键合技术包括热压焊、热超声焊等 [5] - 塑封和后固化工艺指在塑封后加热硬化并去除多余材料，对封装芯片进行保护 [5] 测试环节 - 测试分为封装前的晶圆测试（CP）和封装后的芯片成品测试（FT） [16] - 晶圆测试通过探针台和测试机对晶圆上裸芯片进行功能和电参数测试，系统包含测试机、探针台、探针卡等 [10][16] - 芯片成品测试通过分选机和测试机对封装后芯片进行测试，系统包含测试机、分选机、测试座等 [15] - 测试在确保芯片良率、控制成本、指导芯片设计和工艺改进等方面起至关重要的作用 [16] 封测设备分类及工艺原理 - 半导体封装设备包括减薄机、划片机、贴片机、固化设备、引线焊接设备、塑封及切筋设备、清洗与搬运设备等 [24][32] - 半导体测试设备包括分选机、测试机和探针台 [32] - 集成电路后道设备中贴片机、划片机、检测设备和焊线机合计市场份额占比达81% [24] - 减薄机用于减薄晶圆，全球市场集中度高，日本DISCO与TOKYO SEIMITSU合计市占超65% [33] - 划片机使用刀片或激光切割晶圆，刀片切割机市场占比约80%，激光切割机占比约20% [37] - 贴片机全球市场规模超20亿美元，BESI和ASMPT分别占据50%和30%市场份额 [36] - 焊线机使用键合线连接芯片电极与引线框架，可分为楔形焊接机和球形焊接机 [38][44] - 塑封机使用流动性树脂保护芯片，市场被TOWA、ASM Pacific、APIC YAMADA等国外厂商垄断 [45] - 分选机根据传输方式分重力式、转塔式、平移式，平移式应用份额最大 [54] - 测试机全球市场由爱德万、泰瑞达、科休公司引领，CR3超90% [48][55] - 2022年全球探针台市场规模达8.53亿美元，日本东京电子、东京精密垄断超80%市场份额 [59] 封装原材料 - 封装材料包括切割材料、芯片粘连材料、键合引线、封装基板、引线框架、包封材料、连接材料 [63] - 2022年全球封装材料市场规模达280亿美元，同比增长17%，已连续三年保持10%以上增长率 [68][69] - 封装基板、引线框架、键合丝、包封材料在全球封装材料市场规模中占比分别为40%、15%、15%、13% [63] - 2022年中国半导体封装材料市场规模达462.9亿元，其中引线框架118.7亿元，封装基板105.3亿元 [71] - 封装基板又称IC载板，是一类用于承载芯片的线路板，具有高密度、高精度、高性能、小型化及轻薄化特点 [75] - 2022年全球封装基板产值为174亿美元，同比增长23%，预计2027年达223亿美元，未来5年CAGR为5.1% [81][83] - 2022年中国封装基板行业市场规模约106亿元，同比增长11.6%，需求量307.8万平方米，产量152.0万平方米 [81][83] - 全球封装基板前五大供应商集中度高，欣兴电子(17.7%)、南亚电路(10.3%)、揖斐电(9.7%)市占率居前三 [81][83] - 引线框架在半导体封装材料市场中占比15%，2022年全球市场规模40.5亿美元 [86][88] - 2022年中国引线框架市场规模114.8亿元，同比增长9% [89][90] - 键合丝是芯片和引线框架间的连接线，按材质分键合金丝、键合铜丝、键合银丝和键合铝丝等 [95][100] - 2022年国内半导体键合丝需求量360.1亿米，其中键合金丝62.3亿米、键合银丝152.4亿米、键合铜丝132.8亿米、键合铝丝12.6亿米 [101] - 包封材料中环氧塑封料(EMC)是关键，2022年中国市场规模84.94亿元，产量17.16万吨，需求量11.13万吨 [104][107] 封装技术 - 封装技术按组装方式、引脚分布形态、封装材料、气密性等有多种分类方式 [113][115] - 封装技术覆盖电学、材料科学与工程、机械学等领域 [113] - 塑料封装目前占90%以上 [113]