文章核心观点 - AI算力需求飙升导致芯片功耗剧增,传统封装技术面临散热和物理极限瓶颈,而“先进封装+碳化硅(SiC)”技术组合被视为破局关键,正驱动全产业链发展,并带来显著的投资机会 [5][7][9][24] 算力需求与封装瓶颈 - AI大模型训练与数据中心算力需求呈指数级增长,预计2025年中国智能算力规模达1037.3 EFLOPS,2026年将再增长40% [7] - 芯片性能每提升1倍,功耗需翻3倍,传统硅中介层热导率仅148 W/m·K,无法有效散热,且CoWoS封装中硅中介层尺寸增大会导致分层开裂和良率下降 [7] - 英伟达H100芯片峰值功耗超700W,下一代Rubin处理器功耗将达1800W,预计2029年可能冲至6000W,凸显散热挑战的严峻性 [5] 先进封装成为解决方案 - 通过2.5D/3D堆叠、混合键合及SiC中介层替代等技术,先进封装可解决散热难题,并将芯片互连密度提升10倍以上 [9] - Yole预测,2030年全球先进封装市场规模将突破790亿美元,其中2.5D/3D封装市场增速高达37% [9] - 先进封装已从“半导体后道工序”升级为“算力核心载体”,是支撑AI、数据中心及智能驾驶的关键赛道 [24] 技术迭代:从2.5D到SiC材料革命 - 工艺上,3D封装采用混合键合技术,实现铜-铜直接连接,互连间距从20μm缩小至<10μm,信号延迟降低30%,台积电SoIC、英特尔Foveros等技术已落地,混合键合预计2026年进入规模化应用 [12] - 材料上,SiC是中介层的“最优解”,其热导率达490 W/m·K,是硅的3倍多,莫氏硬度达9.5,抗开裂能力强,并能通过高深宽比通孔设计优化布线密度,提升芯片传输速度20% [12][13] - 行业预计2027年将成为SiC中介层量产元年,以CoWoS市场35%的复合增速及70%的SiC替换率测算,2030年将需要超230万片12英寸SiC衬底,等效6英寸920万片,远超当前全球产能,缺口巨大 [14] 产业链受益环节:设备、材料、OSAT - OSAT(封测):直接受益于先进封装需求,长电科技XDFOI方案覆盖2.5D/3D封装,通富微电大尺寸FCBGA进入量产,盛合晶微硅中介层技术已量产并绑定华为昇腾等客户,长电科技与通富微电位居全球封测前十 [16][21] - 关键材料:封装基板、PSPI、CMP抛光液等国产化率快速提升,SiC衬底环节,天岳先进全球市场份额16.7%排名第二,晶盛机电12英寸中试线已通线,三安光电与意法半导体合资建厂释放产能 [16][17][20] - 核心设备:混合键合机、CMP设备、激光划片机等设备厂商突破海外垄断,2024年中国半导体封装设备市场规模达282.7亿元,同比增长18.9%,SiC中介层量产将进一步引爆设备需求 [18][23] 市场表现与投资方向 - A股市场已提前反应,先进封装指数年初至今涨幅超14%,长电科技单日成交额破50亿元,晶盛机电、天岳先进等SiC标的出现异动 [5] - 投资可聚焦四个方向: 1. SiC材料及设备:关注12英寸SiC衬底及设备企业,如天岳先进、三安光电、晶盛机电、晶升股份,以分享2027年量产潮红利 [20] 2. 先进封装OSAT:关注技术突破且客户绑定的龙头,如长电科技、通富微电、盛合晶微,受益于海外产能缺口及国产替代 [21] 3. 关键材料:布局封装基板、PSPI、CMP材料等细分龙头,如深南电路、鼎龙股份、安集科技,伴随先进封装渗透率提升而需求放量 [22] 4. 混合键合及3D封装:关注前沿技术落地企业,如拓荆科技、芯源微、华海清科,把握技术从“0到1”的商业化机遇 [23]
AI算力破局关键!先进封装板块暴涨,风口来了?