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]

传统封装工艺流程 - 减薄工艺：通过研磨将晶圆厚度从600-800μm减薄至几十至一百μm，目的是减小芯片尺寸、改善散热和电学性能，需注意避免机械强度下降和热应力导致晶圆弯曲[8][9] - 切割工艺：分为机械切割（逐渐淘汰）、激光切割（全切和隐切两种）和等离子切割（适用于超小尺寸芯片），隐切技术可避免热损伤[10][11][12][13] - 贴片工艺：将晶粒与封装基板粘接，常用方法包括胶粘剂粘接（环氧树脂/银胶）、焊接粘接（软/硬钎焊）和共晶粘接（高强度但成本高）[13][14][15] - 焊线工艺：使用金/银/铜/铝线连接晶粒与基板，铜因成本性能均衡成为主流材料，通过热超声焊形成稳定焊点[16][17][18][19] - 检测工艺：采用AOI自动光学检测，具备每分钟数百元件的检测能力，可识别微观缺陷并记录数据用于工艺改进[21][24][25][26][27] - 模封工艺：90%以上采用塑料封装（环氧塑封料EMC），分为转移成型和液态封装两种方式，需后续去溢料和后固化处理[28][29][30] - 植球工艺：BGA封装需在芯片表面精确放置锡球，通过锡膏印刷和加热实现可靠焊接[31][33] - 电镀工艺：管脚无铅电镀采用99.95%高纯锡，需退火处理防止晶须生长[33] - 成型测试：包括切筋成型和成品测试（FT），结合ATE自动测试和SLT系统级测试确保质量[34][36] - 出厂流程：激光打标后按客户要求包装发货[37]

报告行业投资评级 未提及相关内容 报告的核心观点 - 先进封装技术能提升芯片性能、降低功耗，缓解高端芯片制造工艺受限问题，中国政府重视半导体产业发展，研究中国半导体先进封装行业很重要 [2] - 全球先进封装市场参与者有IDM、Foundry、OSAT类厂商，头部厂商采用“大平台 + 技术分支”架构，中国大陆头部OSAT厂商形成产业化能力，腰部厂商聚焦传统封装技术，晶圆代工厂封测外包 [4][7] - 全球OSAT三大梯队厂商形成技术与市场梯度，第一梯队主导高端市场，第二梯队渗透细分领域，第三梯队依托代工与合作生存 [4][60] 根据相关目录分别进行总结 半导体封装行业综述 - 封装是半导体制造后道核心环节，有物理保护、机械支撑、电气连接、散热管理四大核心作用 [14][17] - 半导体封装技术发展分四个阶段，目标是追求芯片小型化与高密度集成、提升电气性能、增强热管理能力、降低成本与提高生产效率 [20][21] - 半导体封装工艺分0 - 3级，1级封装分内部封装和外部封装，二者可组合成不同封装形式 [22][28] - 先进封装以内部封装工艺先进性评判，分基板型和晶圆级封装，具备RDL、TSV、Bump、Wafer四要素之一可称先进封装，比传统封装有优势 [31][34] - 集成电路发展沿More Moore和More - than - Moore路线，先进封装能在不缩小制程节点下提升芯片性能 [38][39] - 预计2025年中国封测市场规模达3551.9亿元，先进封装占比32% [45] 先进封装厂商盘点 - 全球先进封装市场参与者包括IDM、Foundry、OSAT类厂商，头部厂商采用“大平台 + 技术分支”架构，国际头部企业加速构建专利壁垒 [51][52] - 中国大陆头部OSAT厂商形成先进封装产业化能力，采用平台化战略；腰部厂商聚焦传统封装技术；晶圆代工厂封测外包 [7][53][56] - 全球OSAT三大梯队厂商形成技术与市场梯度，2023年全球市占率排名前五的是日月光、安靠科技、长电科技、通富微电和力成科技 [58][60][63]