文章核心观点 - 半导体行业向2纳米及更先进工艺节点的演进，正推动设计范式从追求单一工艺节点的单片系统级芯片（SoC）转向采用多芯片（multi-die）和先进封装的异构集成系统 [2][3] - 这种转变的核心驱动力在于，单纯依靠工艺微缩带来的性能、功耗、面积/成本（PPA/C）线性收益已不复存在，行业需要通过系统级优化和灵活的技术组合来应对不同应用场景的差异化需求 [7][9][15] - 新范式带来了更大的设计灵活性和定制化潜力，但同时也引入了在功耗散热、系统集成、良率管理、开发成本与周期等方面的全新复杂性和权衡挑战 [4][6][10][11] 半导体工艺演进与设计范式转变 - 2纳米及更先进工艺节点的推出，需要新的功耗和散热管理方法，但同时带来了更大的设计灵活性及更多提升性能和优化成本的选择 [2] - 芯片市场不再简单分为移动低功耗和服务器高性能两类，人工智能的普及使得应用更加精细化，针对不同数据类型或工作负载的最佳处理单元可能大相径庭 [2] - 将系统拆分成多芯片组件成为关键趋势，可以优先处理不同的处理器和功能，并简化在非关键组件短缺时的应急预案 [2] - 无需将所有组件都集成在最先进工艺节点的SoC中，可以根据实际情况为不同芯片选择合适的工艺节点 [2] - 在复杂的集成系统中，可能只有少数部件会采用最先进的技术节点，需要为系统的每个元件选择最佳技术 [3] - 先进封装技术使行业能够针对各个子系统优化功耗、性能、面积和成本，其结果通常是通过异构集成将不同的技术结合起来 [3] - 芯片组是分层系统集成的自然演进，许多应用正通过将逻辑与内存分离、I/O与逻辑分离等方式实现优化 [3] 行业影响与供应链变革 - 多芯片和先进封装范式将对整个半导体供应链产生深远影响，带来更大的灵活性和定制化 [4] - 以Rapidus为例，其与客户合作开发的封装产品将采用2纳米工艺，同时也会采用其他不那么先进的技术，这需要与业内其他代工厂或OSAT厂商合作 [4] - 设计和制造芯片组比设计和制造完整的SoC要容易，但将各个组件集成起来却并非易事 [4] - 从设计角度看，混合设计理念变得重要，可以将高性能、低功耗、高密度等不同类型的标准单元混合搭配使用，以实现最佳平衡 [5] - 多芯片系统允许混搭不同工艺的芯片，例如将28纳米芯片与2纳米芯片混合使用，这是缓解成本、良率挑战以及克服使用先进工艺节点障碍的一种方法 [6] - 至少在初期，这种新型多芯片组件是为大型人工智能数据中心以及高端智能手机和个人电脑市场开发的 [6] 性能、功耗与成本权衡 - 性能和功耗方面的优势确实存在，但并非绝对，制程节点的转换不再能默认带来线性收益 [7] - 真正的价值在于系统能够在多大程度上安全地接近硅片的物理极限，每瓦性能而非原始频率成为主要制约因素 [7] - 在2纳米制程下，经济效益完全取决于智能的保护频带管理，保护频带过大会浪费投资，盲目移除则会导致可靠性下降 [7] - 对于人工智能数据中心，能够在多芯片组件中集成更多晶体管，从而以更低的功耗更快地处理更多数据，是制胜之道 [7] - 对于高端手机和个人电脑，一种芯片设计可以通过大规模生产来分摊成本，尽管开发一款新芯片可能需要花费1亿美元甚至更多，但未来能够复用设计中的许多部分 [7] - 从3纳米工艺升级到2纳米工艺，客户期望平均性能提升10%到15%，功耗降低20%到30%，晶体管密度提高15%左右，但挑战在于能否实现这些目标 [9] - 与过去不同，尖端芯片的良率不再完全取决于最终测试，还需要在先进封装中组装并长期在实际应用中保持符合规格 [9] 技术挑战与不确定性管理 - 在2纳米和18A工艺时代，主要挑战不再仅仅是晶体管尺寸的缩小，而是硅芯片整个生命周期中的不确定性管理 [10] - 随着架构向纳米片和新型供电方案发展，器件物理、制造、封装和实际工作负载等各个环节的误差容限都大幅下降 [10] - 局部电压下降、热梯度、老化和工作负载驱动的应力等曾经的次要影响，现在会被持续地、局部地放大 [10] - 静态假设和最坏情况保护带已不再足够，最危险的情况是瞬态的、与工作负载相关的，通常在系统运行之前不可见 [10] - 与3纳米工艺相比，2纳米工艺可以在相同空间内集成更多晶体管，这意味着更高的功率密度 [11] - 更高的功率密度能够在相同功耗下更快地完成更多处理，但若利用率过高，芯片温度升高可能导致需要更复杂的散热系统或性能降频 [11] - 在20纳米之后的每个新制程节点，散热问题都变得越来越难以控制，导致一系列看似永无止境的权衡取舍 [11] - 栅极漏电问题将通过2纳米工艺的环栅场效应晶体管得到解决，但如果逻辑利用率过高，功率密度仍将是一个问题 [12] 系统集成与经济效益考量 - 如何利用前沿逻辑电路可能需要在多芯片封装以及系统内数据物理处理或预处理的位置方面做出一些复杂的权衡 [12] - 影响经济效益的因素还包括芯片从最初构思到最终测试所需的时间，周转时间将至关重要 [12] - 对于人工智能数据中心，时间就是金钱，但其经济效益可能与封装内芯片的组合和相互作用一样复杂 [13] - 逻辑电路可以分解成小芯片并通过大型硅中介层以2.5D方式连接，但中介层越大，成本越高，信号传输距离越长，对性能的影响也越大 [13] - 芯片组也可以堆叠在3D-IC或3.5D封装中，但这需要更长的开发时间，集成需要深入了解每个芯片的物理特性并进行复杂的平衡 [13] 应用驱动与PPA/C指标权衡 - 升级到更高处理节点的原因不再仅仅取决于一两个因素，可能因市场细分、工作负载或标准PPA/C指标而异 [15] - 对于某些应用，扩展其中任何一个指标都可能足够，而对于其他应用则需要针对所有指标进行优化 [15] - 最终设计将越来越多地包含多种节点的组合，以及新的PPA/C权衡方法，以平衡大型系统中的各项优先级 [15] - 回顾历史，有些制程节点在功耗扩展、性能扩展或面积扩展方面表现出色，但所有因素综合起来才能提升制程节点的价值 [15] - 面积扩展和性能扩展的速度有所放缓，功耗扩展仍然表现良好，而成本扩展将成为制程节点价值的根本驱动因素 [15] - 如果每片晶圆上的芯片数量能够增加1.7倍，并且还能获得一定的性能和功耗提升，这就是制程节点扩展的关键 [15] - 最终应用决定了最关心的是功耗、性能、面积还是成本，例如可穿戴技术对面积和成本的敏感度远高于功耗和性能，而电池供电设备则更看重功耗 [15]

公司IPO审核进展 - 盛合晶微于2月1日披露了科创板IPO第二轮审核问询函的回复 保荐机构为中金公司 [2] 公司股权结构与股东承诺 - 公司无实际控制人 持股5%以上的主要股东和Advpackaging已承诺所持公司股份自上市之日起锁定36个月 合计锁定比例为39.22% [2] - 公司多个股东之间存在关联关系 例如璞华创宇、璞华智芯、Hua Capital多层执行事务合伙人穿透后均为刘越、陈大同和吴海滨三人共同持股 [2] - 公司董事会由9名董事组成 部分董事与股东之间存在委派、持股或任职等关联关系 高级管理人员与股东之间不存在其他关联关系 [4][5] - 公司所有直接股东已出具相关文件 经对照监管规定 股东间的一致行动关系已充分披露 不存在通过规避一致行动认定以规避锁定期等监管要求的情况 [5] 公司业务与行业定位 - 盛合晶微是集成电路晶圆级先进封测企业 起步于先进的12英寸中段硅片加工 [5] - 公司提供晶圆级封装和芯粒多芯片集成封装等全流程的先进封测服务 [5] - 公司致力于支持各类高性能芯片 尤其是图形处理器、中央处理器、人工智能芯片等 通过超越摩尔定律的异构集成方式实现高算力、高带宽、低功耗等全面性能提升 [5]

行业背景与市场前景 - 全球半导体市场预计在2025年增长21%，达到7934.49亿美元，若2026年增长率达到26%，市场规模将达到约1万亿美元[2] - 先进封装技术正成为行业增长的重要引擎，当前全球先进封装市场规模已达460亿美元，到2028年前后可能超过794亿美元[2] - 随着AI芯片爆发、HBM内存普及及高速信号传输需求提升，行业竞争焦点已从工艺制程转向先进封装[2] - 台积电、Intel、三星正加大先进封装领域的研发与投入，行业竞争进入白热化阶段[2] 台积电的先进封装布局 - 台积电计划在嘉义AP7工厂新建WMCM生产线，目标在2026年底实现月产6万片晶圆，并在2027年将产能翻倍至12万片[3] - WMCM技术采用逻辑SoC与DRAM平面封装架构，以重布线层替代传统中介层，是CoWoS基础上的终极演化，可将内存与CPU、GPU、NPU集成于同一晶圆[3] - 该技术能极大缩短信号传输路径，提升互连密度与散热性能，将独家适配苹果iPhone 18搭载的A20系列芯片，配合2nm制程实现性能跃升[3] - 相比当前苹果采用的InFo-PoP技术，WMCM能在不显著增加芯片面积的前提下，显著提升互连带宽、降低功耗并大幅降低制造成本[3] - WMCM技术的量产将推动先进封装从数据中心向消费电子领域下沉，加速消费级芯片封装技术的迭代升级[4] - 台积电CoWoS月产能已从2024年的3.5-4万片，提升至2025年的6.5-7.5万片，实现翻倍增长，2026年将进一步向9-11万片冲刺[15] - CoWoS是英伟达H100、AMD MI300等旗舰AI芯片的核心封装方案，仅英伟达就占据2025年CoWoS产能的63%[15] - 公司通过InFO设备升级、SoIC 3D堆叠技术迭代，构建覆盖AI芯片与高端消费电子的完整技术矩阵，目标2026年先进封装业务营收占比突破10%[17] Intel的先进封装布局 - Intel在2026年NEPCON日本电子展上展示了结合EMIB与玻璃基板的最新封装样品，样品尺寸达78mm×77mm，是标准光罩尺寸的2倍[5] - 该样品采用10-2-10堆叠架构和45μm超微细凸点间距，远超传统基板性能上限[5] - 玻璃基板相较传统有机基板具有更佳的平整度、低介电损耗和尺寸稳定性，其热膨胀系数与硅片接近，可解决高温下基板翘曲问题[8] - Intel通过“No SeWaRe”技术解决了玻璃基板的脆性难题，并正推进玻璃基板与硅芯片的热膨胀系数匹配优化，目标将偏差控制在3-5ppm/℃[8] - 该技术明确指向服务器级AI与高性能计算市场，计划在2026-2030年逐步完成产品导入，有望重塑多芯片互连技术规则[8][9] - Intel在先进封装领域的布局核心在于IDM 2.0战略驱动的Chiplet集成生态，通过EMIB、Foveros以及Co-EMIB三位一体的技术组合构建产品矩阵[17] - 公司正在全球扩充先进封装产能，包括美国新墨西哥的Fab 9和马来西亚的Project Pelican项目，旨在将产能回流至美国和东南亚[17] - Intel将玻璃封装视为核心方向，计划2025-2030年实现量产，并联合行业厂商探索电光玻璃基板在400G及以上集成光学方案中的应用[21] - 在CPO领域，公司依托EMIB技术构建架构，将XPU与光学I/O芯片通过硅桥互连，采用有源耦合工艺降低损耗[21] 三星的先进封装布局 - 三星在Exynos 2600处理器中导入Heat Pass Block技术，在SoC裸晶上方集成铜基导热块，与LPDDR DRAM内存一起策略性放置，优化热量传导路径[10] - HPB技术通过缩减DRAM尺寸、加装导热块及应用新型高k环氧模塑复合材料，缩短热量传导距离[12] - 与传统封装方案相比，HPB技术实现热阻降低16%、芯片运行温度降低30%的显著效果，有效减少高负载场景下的性能降频[12] - HPB技术此前用于服务器和PC，此次是首次在移动SoC上应用，其设计理念是在处理器架构初始阶段解决散热问题[13] - 三星将最新的2nm工艺技术与HPB直接散热技术相结合，力求改变其在芯片性能和散热管理方面的声誉[13] - 三星依托HIT技术平台，推出I-Cube、H-Cube和X-Cube三大系列封装方案，其中X-Cube实现3D垂直堆叠[21] - 公司凭借ABF+HDI双基板和混合键合技术，构建了面向AI数据中心和高端消费电子的完整技术矩阵[21] - 三星推出SAINT技术体系，聚焦存储芯片与逻辑芯片的协同封装，细分为针对SRAM、逻辑芯片及HBM内存与逻辑芯片协同设计的三大方案[22][25] - 公司正全力推进SoP技术的商业化落地，采用415mm×510mm的超大尺寸长方形面板作为封装载体，远超传统12英寸晶圆的有效利用面积[26] - SoP技术省去传统封装所需的PCB和硅中介层，通过精细铜RDL实现芯片间直接通信，旨在以尺寸与成本优势打破现有技术格局[27] - 三星在玻璃基板领域也在深入布局，三星电机推进玻璃芯基板2026-2027年量产，三星电子则研发玻璃中介层，目标2028年实现对硅中介层的替代[27] 先进封装技术演进方向 - **材料革新**：玻璃基板凭借与硅片近乎一致的热膨胀系数和超精细布线能力，成为突破有机基板瓶颈的新路径[29]。未来，玻璃-有机复合材料、新型陶瓷材料、Low-Dk材料及高导热衬底等将持续发展[30] - **异构集成**：2.5D/3D封装技术借助硅通孔、微凸点等技术，将不同制程工艺、不同功能的芯粒在三维空间内紧密整合[31]。UCIe等开放互联标准的推广将降低多芯粒集成技术门槛，推动行业迈向“芯粒即插即用”的新范式[31]。Chiplet设计范式与先进封装的结合将成为行业共识[32] - **向封装层级散热渗透**：热管理已向封装级深度渗透，三星的HPB技术和Intel的分解式散热器是代表性创新[33]。未来将形成贯穿制程工艺、封装设计、系统散热全链路的一体化解决方案[33] - **光电合封**：光电合封技术将光子器件与电子芯片紧密集成于同一封装体，利用光信号传输优势，以解决数据中心内部极致带宽和功耗挑战[34]。该技术有望在未来几年迎来爆发式增长，成为先进封装新的增长极[34] 行业竞争格局与核心价值 - 2.5D/3D封装作为主导路线增长潜力突出，AI数据中心处理器的2.5D/3D封装出货量在2023-2029年的复合增长率将达23%[14][15] - 在后摩尔时代，封装技术已从“配角”跃升为决定芯片性能的“主角”，技术路线迭代与产能布局直接决定企业未来市场话语权[36] - 未来，材料革新、异构集成、热管理优化与光电合封等趋势将深度融合，推动先进封装技术持续迭代[36] - 掌握核心封装技术的企业将占据产业制高点，引领半导体产业迈向新的发展阶段[36]

行业核心观点 - 先进封装行业随AI芯片需求进入高景气周期，台积电上调2026年资本开支至520-560亿美元，其中10-20%投向先进封装、测试及掩膜版制造 [1] - 先进封装旨在通过更高效、紧凑的连接方式提升芯片系统性能，与传统封装侧重保护与连接不同 [1] - 先进封装是突破后摩尔时代“内存墙”、“面积墙”、“功耗墙”、“功能墙”多重瓶颈的关键技术 [5] 市场规模与增长 - 2024年全球先进封装市场规模约450亿美元，占封装市场55%，预计2030年达800亿美元，2024‑2030年复合增长率9.4% [7] - 2019‑2029年全球先进封装年复合增长率预计达8.9%，其占封装市场的比例将从45.6%提升至50.9%，超越传统封装 [1] - 中国大陆先进封装市场规模预计将从2024年514亿元增长至2029年1006亿元，年复合增长率14.4% [7] - 中国大陆先进封装占其封装市场的比例约15.5%，低于全球约40%的水平 [7] 技术演进与趋势 - 技术演进围绕提升电气性能、集成度、散热并降低成本，关键赋能技术包括凸块（Bump）、重布线（RDL）、晶圆级封装（Wafer‑level）与硅通孔（TSV） [3] - 当前趋势涵盖2.5D/3D封装及Chiplet（小芯片）技术 [3] - Chiplet技术通过异构集成实现多芯片系统级封装，在提升良率、降低成本、兼容多制程方面优势明显 [3] - Chiplet及异构集成趋势推动KGD（已知合格芯片）测试与系统级测试（SLT）需求上升 [7] 竞争格局与产业链 - 全球封装收入以中国台湾（43.7%）、美国（21%）、中国大陆（20.2%）为主 [7] - 国内产业链在封装环节已具竞争力，但EDA、IP、部分设备材料仍为“卡脖子”环节 [7] - 政策层面，中国密集出台支持措施，大基金三期注册资本3440亿元，聚焦半导体全产业链，其中先进封装是重点之一 [7] 主要公司进展 - 长电科技推出XDFOI®芯粒集成工艺并已量产 [8] - 通富微电拟定增扩产，2025年前三季度净利润增长55.7% [8] - 华天科技收购华羿微电拓展功率器件封装，并设立子公司加码2.5D/3D先进封装 [8] - 甬矽电子依托FH‑BSAP平台适配多元化先进封装需求，预计2025年营收42‑46亿元 [8]

文章核心观点 - 芯片行业进入后摩尔时代，先进封装成为提升性能、突破存储墙、面积墙、功耗墙和功能墙等瓶颈的主要技术路径 [6] - 中国大陆在半导体封装及封装设备领域已具备较强国际竞争力，但在EDA、IP核、部分材料和设备领域存在明显短板，发展先进封装是利用现有优势弥补其他环节劣势、实现产业突破的关键 [6][31] - Chiplet、2.5D/3D等先进封装技术通过异构集成，可在不依赖最先进制程工艺的情况下提升芯片整体性能与集成度，是中国半导体产业实现弯道超车的重要机遇 [6][51] - 先进封装市场正稳步增长，预计2019年至2029年复合年增长率（CAGR）达8.9%，其占整个封装行业的比例将从45.6%提升至50.9% [19] - 政策层面高度重视，国家集成电路产业投资基金三期注册资本达3440亿元人民币，超过前两期总和，并有一系列税收优惠、研发支持等政策密集出台，大力扶持先进封装产业发展 [30] 半导体先进封装基本概念与分类 - 半导体封装的核心功能是为芯片提供机械保护、电气连接、散热和机械连接 [7] - 封装需解决小型化、保护性、散热、降低功耗、降低成本、提高连接密度及传输速率等核心问题 [8] - 先进封装与传统封装的核心区别在于：传统封装主要为保护芯片和提供连接，而先进封装旨在通过更高效、紧凑、灵活的方式连接芯片及内部各部分，从而系统性提升整体芯片性能和功能 [9] - 先进封装的关键技术要素包括：凸块（Bump）、重布线层（RDL）、晶圆级封装（Wafer）和硅通孔（TSV） [6][38][43] - 封装工艺主要步骤包括：背面研磨、切割、单芯片键合、引线键合、倒装芯片键合、塑封等 [11][15] 市场规模与行业趋势 - 全球先进封装市场规模稳步增长，预计从2019年到2029年，其市场规模占比将从45.6%攀升至50.9%，超越传统封装占据主导地位 [19] - 从单元数量看，传统封装仍占主流；从晶圆消耗量看，传统封装消耗更多，但先进封装的晶圆消耗占比在逐步提升 [19] - 在不同封装平台中，嵌入式芯片（ED）和2.5D/3D封装预计将是增长最快的领域，市场份额趋势与异构集成趋势一致 [19] - Chiplet市场预期增长迅速，2024至2027年CAGR预期可达36% [54] 产业链与竞争格局 - 半导体封装产业链上游为封装材料与设备，中游为集成电路封装与测试，下游为移动设备、高性能计算、人工智能、汽车电子等应用终端 [24] - 在高端先进封装技术领域，台积电、三星和英特尔是主要竞争者；日月光、Amkor等顶级外包封装测试厂商（OSAT）正尝试进入高端市场 [27] - 在2.5D硅中介层封装领域，OSAT、IDM与晶圆代工厂之间多为互补合作，仅台积电一家同时提供硅中介层制造和后端封装服务 [27] - 在中低端先进封装领域，OSAT是主要参与者 [27] - 中国大陆在封装及封装设备领域已具备较强国际竞争力，但在EDA、IP核、部分半导体材料和设备（如EUV扫描仪、ArF浸没式扫描仪等）领域竞争力微弱，存在卡脖子问题 [31][35] 技术发展路径与核心思路 - 半导体封装发展经历了通孔插装、表面贴装（周边引脚）、表面贴装（阵列引脚）、3D集成等阶段 [36][39] - 先进封装发展的核心思路包括：提升电气性能、提高集成度与小型化、降低成本、增强可靠性与散热性、适应新兴应用需求 [36] - 具体封装技术发展路径包括：从引线键合到倒装芯片封装，再到晶圆级封装（WLP，含扇入式FIWLP和扇出式FOWLP），并进一步向2.5D、3D及Chiplet封装演进 [45][48][51] - 2.5D封装典型代表有台积电的CoWoS和英特尔的EMIB；3D封装通过TSV技术实现芯片垂直堆叠，降低延迟，提升性能 [48] - Chiplet技术可将制造环节的难度和成本转移至封装环节，例如AMD的MI300采用Chiplet方案，容纳1460亿晶体管，性能达英伟达H100（800亿晶体管）的3倍 [51] 后摩尔时代的突破与价值 - 后摩尔时代，依靠缩小晶体管尺寸提升性能的模式遇到物理和经济瓶颈，先进封装成为重要突破方向 [58] - 先进封装助力破解四大瓶颈： - **存储墙**：通过2.5D/3D封装制备HBM，并将计算单元与内存靠近放置（如CoWoS、EMIB），大幅提升内存带宽，解决内存发展速度慢于处理器的问题 [60] - **面积墙**：当前极紫外光刻机曝光场尺寸限制芯片单颗面积（约858mm²），通过Chiplet、2.5D/3D封装可实现多芯片集成，突破单芯片面积限制。芯片面积从213mm²增至777mm²时，良率从59%降至26% [65] - **功耗墙**：通过异构集成优化整体功耗，缩短互连距离降低功耗，并采用先进散热解决方案（如导热界面材料） [67] - **功能墙**：通过系统级封装（SiP）技术，将数字、模拟、传感器、存储芯片及无源器件等集成在一个封装内，形成完整系统模块 [67] 重点关注的设备细分领域 - **半导体检测、量测设备**：先进封装工艺复杂、精度要求高，检测量测是保障良率和性能的关键。工艺节点每缩减一代，致命缺陷数量增加50%。2023年该设备国产化率仅为5.5%，国产厂商市场份额有望提升 [71] - **固晶机设备**：承担将芯片精准贴装到基板的重任，是影响封装良率、效率和性能的关键设备。IC固晶机需求占比约45%，但IC和分立器件固晶机的国产化比例均低于10%，增长空间大 [76] - **混合键合设备**：通过直接铜对铜连接取代传统凸点，是下一代键合技术主力，可在1平方毫米内连接1万至10万个通孔，大幅提升连接密度和传输速度 [78][79] 重点关注的材料细分领域 - **ABF载板**：是先进封装中价值最大的基材，在高端封装中占材料成本70-80%，已成为FCBGA封装的标配。市场主要由中国台湾、日本、韩国和欧洲主导，大陆产业有望迎来发展期 [88] - **玻璃基板**：作为芯片承载平台和互联介质，具有高精度、高性能、低成本潜力等优势。英特尔、三星、英伟达、台积电等大厂纷纷入局，以应对有机基板的能力极限 [91] - **电镀液**：用于形成凸块下金属层、重布线层、硅通孔等。2023年全球电镀液市场规模10.5亿美元，其中封装用电镀液3.75亿美元。2022年国内厂商上海新阳和艾森股份市占率分别为3%和1%，国产化率不足5% [94] 未来发展展望 - **面板级封装（PLP）**：使用大尺寸面板作为载体，相比晶圆级封装可显著降低成本。从300mm晶圆过渡到板级封装，预计能节约66%的成本 [100] - **CPO光电共封装**：将光学元件与芯片封装在同一集成电路内，具有更高带宽、更低延迟、更低功耗、更高集成度等优势，是未来硅光子技术的前哨站 [102] - **新型封装架构**：如4D封装（多基板多维组装）和自适应封装（制造、架构、模块化可重构层面），旨在实现更灵活、高密度的系统集成 [107] - **极端环境封装**：针对太赫兹高频、低温超导（如量子计算）等严苛条件，开发低损耗、高隔离的封装传输结构和超导互连技术 [110] - **前沿材料封装**：探索使用石墨烯等二维材料增强散热，以及超导材料用于高性能、低损耗互连 [115] - **生物与神经形态封装**：为可植入医疗电子（如脑机接口）和神经形态计算芯片提供生物相容性封装及超大规模三维互连 [117] 相关公司梳理 - **封测三巨头**： - **长电科技**：技术覆盖全面，拥有XDFOI（高密度扇出型）、2.5D/3D、系统级封装（SiP）、晶圆级封装及存储封装等核心技术，是国内AI算力芯片落地的关键一环 [122][123] - **通富微电**：在Chiplet大规模量产、大尺寸高功耗FCBGA封装、2.5D/3D及混合键合领域具备领先优势，与AMD等国际客户深度绑定 [128][129] - **华天科技**：技术平台覆盖全谱系，在TSV与传感器封装、面板级封装（FOPLP）、2.5D验证、车规级工艺等方面有明确成果和优势 [131][132] - **高成长新锐**： - **甬矽电子**：以中高端先进封装为主，已实现5纳米晶圆倒装等技术稳定量产，并正向Fan-out、2.5D/3D技术推进 [133][134] - **芯德科技**（未上市）：专注于高端先进封装测试，具备LDFO量产、7层以上超高层有机中介层布线及玻璃基板互联等技术能力 [136] - **高毛利细分赛道**： - **颀中科技**：中国大陆第一、全球第三的显示驱动封测厂，专注于金凸块制造及COF/COG/COP等显示驱动芯片全制程封装 [141] - **汇成股份**：专注于显示驱动芯片封装测试，具备小于10微米间距的金凸块制造能力和12英寸全制程服务，采用全程代工模式 [144] - **晶方科技**：全球传感器领域领先的晶圆级芯片尺寸封装服务商，拥有12英寸车规级TSV量产线和光学+半导体异构集成能力 [147][148] - **独立第三方测试**： - **伟测科技**：提供一站式测试服务，在先进制程晶圆测试（CP）、复杂SoC测试、5G射频测试及探针卡自研方面具备优势 [151][152] - **华岭股份**：具备极端环境高可靠性测试、超大规模芯片测试、芯片测试云平台及晶圆与成品全覆盖测试能力 [155][156] - **利扬芯片**：具备3纳米、5纳米先进制程芯片测试能力，拥有大规模高端测试机台集群和多工位并行测试技术 [159][160]

玻璃基板技术成为半导体异构集成的关键路径 - 随着摩尔定律趋近物理极限，异构集成已成为提升芯片系统性能、功能与集成度的核心路径，玻璃基板正崛起为支撑下一代高密度、高性能、多功能集成的“关键路径”平台[2] - 玻璃基板具备高平整度、低热膨胀系数、低介电损耗及优异的机械与化学稳定性，其应用已从传统显示领域拓展至先进半导体封装、MEMS与传感器、AI高性能计算、5G/6G射频通信、光电子集成及功率半导体等核心赛道[2] - 依托玻璃通孔（TGV）等核心技术实现芯片高密度异构集成与互连升级，是后摩尔时代突破芯片性能瓶颈、支撑半导体产业技术迭代的战略性基础材料，其应用边界与市场渗透率正持续扩容[2] 玻璃基板加工技术面临挑战与解决方案 - 将玻璃的理论优势转化为可靠的量产产品面临挑战，传统加工技术因应力、微裂纹和精度限制而面临挑战[2] - 德国LPKF激光电子股份公司通过其子品牌Vitrion，推出LPKF LIDE激光诱导深度蚀刻技术，用于实现薄玻璃的深微结构加工，应用方向包括微系统、传感器、后摩尔时代的高密度封装、射频封装以及显示器件的生产[5] - RENA Technologies GmbH作为全球领先的湿法化学表面处理设备制造商，为半导体、医疗技术、玻璃等领域提供高价值的创新湿化学解决方案与高精密成套设备[7] 相关公司及其技术布局 - 德国LPKF激光电子股份公司成立于1976年，总部位于Garbsen，致力于为电子、半导体、太阳能光伏、医疗、汽车行业开发专用激光技术和设备[5] - LPKF在2020年底新建了Vitrion加工中心并投入运营，专门用于加工电子以及半导体行业的薄玻璃器件[5] - RENA Technologies GmbH的名称源于洁净室设备、湿化学、自动化三大核心技术的德文缩写，公司依托模块化设备设计与定制化研发能力，在全球多国设有生产基地与研发中心[7]

投资评级 - 首次覆盖，给予“买入”评级 [6] 核心观点 - 公司是国内领先的前道薄膜沉积设备厂商，核心产品已实现规模化交付，并前瞻布局混合键合设备，业务向“沉积+键合”双引擎平台化演进 [6] - 薄膜沉积设备市场增长确定性强，2025年全球市场规模预计达340亿美元，2020-2025年CAGR为13.3% [6] - 在后摩尔时代，HBM、Chiplet与三维堆叠加速落地，沉积与键合工艺的重要性持续上升，使相关设备需求具备独立于制程节点的成长逻辑 [6] - 预计公司2025-2027年归母净利润为10.98/17.96/25.22亿元，对应同比增长59.6%/63.6%/40.4%，对应PE为87.5x/53.5x/38.1x，中长期配置性价比较高 [6] 公司概况与业务布局 - 公司成立于2010年，深耕前道薄膜沉积装备领域，核心产品涵盖PECVD、ALD、SACVD、HDPCVD等多类工艺设备 [9] - 公司股权结构分散，前三大股东为国家集成电路产业投资基金（持股19.57%）、国投（上海）创业投资管理有限公司（持股13.48%）和中微公司（持股7.30%） [10][11] - 公司通过子公司战略布局，向“薄膜沉积+混合键合”双引擎设备公司演进，子公司分工清晰 [11][13] - 公司产品主要包括薄膜沉积设备和三维集成领域的先进键合及配套量检测设备 [14] - PECVD系列产品持续保持竞争优势并扩大量产规模，ALD、SACVD、HDPCVD、Flowable CVD等新产品均已通过客户端验证 [19] - 公司早期成长高度依托PECVD产品体系，其中PF-300T（12英寸）和PF-200T（8英寸）是主力型号 [21] - 2018-2021年1-9月，公司综合毛利率由33.0%提升至45.6%，主要受益于PECVD产品持续放量 [21][22] 财务表现与预测 - 2020-2022年，公司营收由4.36亿元提升至17.06亿元，归母净利润由亏损转为3.69亿元 [25] - 2023-2024年，营收继续保持50%以上增长，2024年达41.03亿元，但归母净利润增速因研发投入加大而放缓 [25] - 2025年前三季度，公司实现营收42.20亿元、归母净利润5.57亿元，同比增速分别达85.3%和105.1% [25] - 2020-2023年，公司毛利率由34.1%提升至51.0%，2024年以来受新产品导入等影响阶段性回落至41.7% [29] - 2025年前三季度，毛利率与净利率进一步回落至33.3%与12.7%，但销售与管理费用率持续下降，研发费用率回落至11.5% [29] - 公司合同负债由2020年的1.34亿元提升至2025年三季度的48.94亿元，存货由2019年的3.50亿元增至2025年三季度的80.69亿元，在手订单充足 [34] - 预计公司2025-2027年营业收入分别为63.37/85.16/108.17亿元，同比+54.4%/+34.4%/+27.0% [75] - 预计公司2025-2027年整体毛利率分别为36.5%/38.9%/41.1%，随着产品进入稳定量产期，毛利率将逐步修复 [75] - 预计期间费用率将随收入规模扩大而持续下行，销售费用率稳定于5.0%，研发费用率因收入快速增长而被摊薄 [76] 薄膜沉积设备行业与公司地位 - 薄膜沉积设备与光刻、刻蚀并列构成晶圆制造的三大核心装备，长期稳定占据晶圆制造设备约22%价值量 [47] - 在沉积工艺内部，PECVD以约33%的占比居于价值量首位，ALD占比约11%，PVD/LPCVD合计约占30% [6][47] - 全球CVD设备市场主要由AMAT、LAM、TEL占据，合计市占率达70%；PVD市场被AMAT垄断（>80%）；ALD市场ASM市占率46%，TEL为29% [53] - 在中国薄膜沉积设备厂商中，拓荆科技技术路径聚焦，以PECVD切入市场，是国内唯一实现PECVD设备稳定量产并进入晶圆厂产线的厂商，国产化率仅约18%，卡位优势突出 [55][59][61] 混合键合与三维集成机遇 - 随着制程微缩逼近极限，异构集成成为后摩尔时代提升系统性能的核心路径 [61] - 键合设备是三维集成由验证走向量产的关键瓶颈，对设备精度、稳定性与一致性要求极高 [64] - 2024年全球异构集成技术市场规模约为144亿美元，预计到2034年将增长至506亿美元，10年CAGR为13.4% [66] - 在异构集成价值量结构中，混合键合（Cu-Cu键合）占比已达11.6%，随着先进制程和高带宽需求提升，占比有望持续提升 [66] - 公司已在三维集成领域形成覆盖“键合前处理—键合—量测—检测”的完整设备布局，多款核心设备已实现量产或完成客户验证，技术指标达到国际同类产品水平 [71][72] - 随着3D DRAM、HBM4e/HBM5、SoIC等新一代架构走向量产，公司混合键合设备业务有望进入加速成长期 [71]

文章核心观点 - 半导体技术发展的瓶颈已从晶体管微缩转向互连，先进封装成为新的前沿领域 [2] - 硅中介层和硅通孔是实现高密度2.5D/3D集成的关键技术，能显著提升带宽和系统性能 [2][4] - 下一代发展趋势是采用更大尺寸的硅通孔，其直径可达50μm，深度可达300μm，以应对高性能计算、人工智能等领域对电气性能、散热和制造良率的更高要求 [2][11][16] 互连技术演进历程 - 互连技术从20世纪标准的引线键合，发展到倒装芯片封装，再到21世纪初出现的硅中介层 [4] - 硅中介层提供了重分布层用于细间距布线、密集型硅通孔阵列用于垂直集成，成为高性能集成的平台 [4] - 硅中介层和硅通孔的创新推动了如Xilinx FPGA Virtex 7、GPU和AI加速器等突破性技术的出现 [4] 硅中介层的功能与材料 - 中介层是连接硅芯片和印刷电路板的中间层，为异构集成组件中的芯片提供安装表面、连接和重新连接到封装基板的功能 [6] - 中介层通常由硅、玻璃或有机衬底制成，完全由代工厂制造，台积电是主要供应商 [7] - 硅中介层的一个主要应用是将高带宽内存连接到高速处理器，单个HBM传输速率最高可达256 GB/s，多个HBM与GPU集成可实现1TB/s或更高的数据传输速率 [7] 更大尺寸硅通孔的优势与驱动 - 传统硅通孔直径通常为5-10μm，深度为50-100μm，正向下一代直径可达50μm、深度可达300μm的硅通孔过渡 [11] - 更大尺寸硅通孔的优势包括：支持更高的数据速率和信号并行传输、承载更大电流且电阻更低、降低电感以增强高频信号完整性、更有效地散热、简化制造工艺提高良率、使更厚的中介层更坚固耐用 [11][15] - 小型硅通孔难以满足人工智能、高性能计算、5G基础设施及汽车电子等领域对电流、散热、带宽和信号完整性的高要求 [11][16] 更大尺寸硅通孔的挑战与应用 - 更大硅通孔的挑战包括：铜和硅热膨胀系数不匹配加剧机械应力、减少中介层上的可用布线空间、因使用更多铜而增加材料成本 [13] - 预计更大尺寸硅通孔将应用于需要海量带宽和可靠电源的高性能计算服务器和百亿亿次级超级计算机、训练大型AI神经网络所需的超高速HBM链路、需要信号完整性的5G基础设施系统，以及需要坚固封装和可靠散热的汽车高级驾驶辅助系统和自动驾驶系统 [16] - 未来中介层将向集成更多功能与材料、采用对抗应力的新材料、嵌入先进冷却技术以及实现成本缩放以应用于消费电子等方向演进 [16]

先进封装技术市场格局 - 人工智能和高性能计算快速发展推动异构集成需求增长，先进封装技术成为战略重点 [1] - 台积电CoWoS平台是目前该领域的领先解决方案 [1] - 芯片服务提供商加速自主研发ASIC芯片以满足复杂功能需求，对封装尺寸要求大幅增长 [1] 技术路线对比：CoWoS vs EMIB - CoWoS技术通过中介层连接计算逻辑、内存和I/O芯片并安装在基板上，已扩展到CoWoS-S、CoWoS-R和CoWoS-L [1] - 随着NVIDIA Blackwell平台2025年接近量产，市场需求正迅速转向CoWoS-L [1] - NVIDIA即将推出的Rubin架构将采用更大的光罩尺寸 [1] - 英特尔EMIB通过将小型硅桥直接集成到基板上实现芯片间连接，无需使用大型且昂贵的中介层 [2] - EMIB设计简化结构，提高生产良率，并最小化因材料热膨胀系数不同导致的热膨胀不匹配 [2] 性能与成本优势分析 - CoWoS-S光罩尺寸扩展倍数上限为3.3倍，CoWoS-L约为3.5倍（预计2027年达9倍） [3] - EMIB-M已支持6倍光罩尺寸扩展，预计2026-2027年达8-12倍 [3] - EMIB通过省去中介层为需要超大封装的AI客户提供更具成本效益的解决方案 [3] - EMIB因硅桥面积和布线密度限制，带宽较低、传输距离延长、延迟略高于CoWoS [3] 市场需求与客户选择 - AI/HPC需求增长导致CoWoS技术出现产能短缺、光罩尺寸限制和制造成本上升等瓶颈 [2] - 大部分CoWoS产能已被NVIDIA GPU占用，其他客户选择有限 [2] - 对更大封装尺寸的需求及美国本地化要求促使谷歌和Meta等北美CSP与英特尔合作采用EMIB [2] - EMIB主要吸引ASIC客户，而非对带宽和延迟要求极高的GPU厂商 [3] 厂商战略与市场前景 - 英特尔自2021年成立IFS部门以来已投入数年研发EMIB先进封装技术 [4] - 英特尔已将EMIB技术应用于服务器CPU平台Sapphire Rapids和Granite Rapids [4] - 谷歌计划在2027年推出的TPU v9中采用EMIB技术，Meta正考虑将其用于MTIA加速器 [4] - 在可预见的未来，CoWoS仍将是NVIDIA和AMD高带宽产品的主要封装解决方案 [4]

半导体激光设备概述与分类 - 激光技术凭借高能量密度、非接触加工等优势，广泛应用于消费电子、汽车制造、新能源和半导体产业链 [2] - 半导体激光设备正加快迭代升级，从传统二极管泵浦向光纤耦合、超快激光技术发展，功率稳定性、加工精度和能耗表现显著提升 [2] - 国产厂商在技术突破和成本控制方面不断追赶，逐步缩小与国际领先企业的差距 [2] - 根据应用原理和工艺环节，半导体激光设备主要分为前道制程的激光退火、激光材料改性设备，以及后道和硅片制程的激光打标、激光划片、解键合和修边设备等 [2] 前道制程激光设备 - **激光退火设备**：用于修复离子注入造成的晶格损伤并激活杂质离子电活性，包括晶圆退火、金属薄膜退火和针对特定器件的局部退火 [3] - **激光材料改性设备**：利用高能量激光束改变材料表面组织或性能，包括激光诱导结晶设备和激光外延生长设备 [4] - 激光诱导结晶设备主要应用于128层以上3D NAND芯片制造中的特定区域结晶，以提升存储器特性 [4] - 激光外延生长设备主要用于DRAM芯片中非晶硅的缺陷消除及修复，避免杂质扩散影响晶体管或金属电极 [4] 后道及硅片制程激光设备 - **激光划片设备**：用于将晶圆上的芯片按预定划分线切割，应用于硅晶圆、蓝宝石、MEMS等材料的切割，切割质量与效率直接影响芯片封装质量和成本 [6] - **激光解键合设备**：在室温下进行低应力剥离工艺，分为临时解键合设备和晶圆解键合设备，后者可应用于3D堆叠领域如HBM、3D NAND等产品 [7] - **激光打标设备**：用于在硅片、晶圆或封装芯片表面打上标记以便追踪，根据精度分为晶圆激光打标设备和IC激光打标设备 [8] - **其他激光设备**：包括激光Trimming设备、激光去溢胶设备、激光打孔设备等，在半导体封测及先进封装领域有广泛应用 [9] 全球半导体市场情况 - 2024年全球半导体市场规模为6272亿美元，同比增长19.1%，AI算力需求和存储芯片价格回升是核心驱动因素 [13] - 全球GPU市场规模预计在2029年达到2700亿美元，是现有水平的4倍 [13] - 2025年全球半导体市场销售额预计将达到7280亿美元，同比增长11.2% [14] - 2025年全球半导体制造设备销售额预计同比增长7.4%至1255亿美元，2026年有望增长至1381亿美元 [15] - 晶圆厂设备领域预计2025年增长6.2%至1108亿美元，2026年进一步增长10.2%至1221亿美元 [19] - 半导体测试设备2025年销售额预计增长23.2%至创纪录的93亿美元，封装设备2025年预计增长7.7%至54亿美元 [19] 中国半导体市场情况 - 2024年中国半导体市场销售额达到1865亿美元，占全球市场31.9%，预计2025年增长11.4%至2078亿美元 [20] - 2025年中国半导体设备市场需求占全球需求约31%，继续保持全球最大半导体设备市场地位 [23] - 2025年中国半导体设备市场规模将有望达2899.3亿元 [23] - 中国大陆半导体前道设备市场2025年预计增长8.6%达2551.3亿元，2026年达2622.5亿元 [24][26] - 2025年中国封装设备市场预计上升7.4%，市场规模达173.96亿元 [28] - 中芯国际2024年资本开支达到73.3亿美元，并预计2025年基本持平，维持高位 [31] 中国半导体激光设备市场 - 随着碳化硅产能扩张和国内产线扩产，2024年和2025年中国半导体激光设备市场将保持较快增长 [40] - 前道激光设备细分市场包括硅基功率器件退火、化合物功率器件退火、LSA退火、DSA退火、NAND激光诱导结晶和DRAM缺陷修补设备 [41][42] - 具体市场规模数据：例如硅基功率器件退火设备2024年市场规模为1亿元，2025年预计为2.28亿元；前道退火设备-LSA 2024年市场规模为4.28亿元，2025年预计为9亿元 [41] - 先进封装占比中国为39%小于全球的48%，未来增长空间广阔，将带动激光划片、打标及解键合等设备需求 [48] 半导体激光设备竞争格局 - 全球晶圆制造环节的半导体激光设备主要被海外厂商垄断，前五企业市场占比近83.5% [52] - 激光退火和改性设备市场中国台湾占约30%份额，韩国占20%，中国占15% [52] - 后道和硅片环节设备国际三大龙头DISCO、EO Technics、ASMPT占据中国超五成市场，份额约53% [53] - 国内厂商在中国半导体激光设备市场份额占比不足15%，主要企业包括莱普科技、大族激光、德龙激光等 [53] 国内主要激光设备企业 - **莱普科技**：专注半导体前道和后道激光设备，激光热处理设备市场占有率达16%，在国产NAND激光诱导结晶和DRAM激光外延生长设备领域市占率超90% [54][55] - **华工激光**：2024年营收34亿元，产品覆盖晶圆切割、退火、开槽等全流程解决方案 [56] - **上海微电子**：IGBT激光退火设备已在市场中应用，在超薄硅片退火领域具备竞争力 [57] - **大族激光**：产品覆盖硅半导体、化合物半导体及泛半导体领域的晶圆制造、前道、封测道环节 [57] - **德龙激光**：2025年半年报显示半导体相关激光加工设备实现销售收入0.86亿元 [59] - **联动科技**：专注于后道封装测试领域，激光打标设备毛利率保持在50%以上 [60] 行业发展趋势 - 异构集成成为后摩尔时代主流发展方向，HBM堆叠、2.5D/3D封装及Chiplet等先进技术将推动高精度激光设备需求 [43] - 本土化产线发展为国产半导体激光设备提供导入机会，推动市场进一步扩大 [44] - 高端工艺发展推动激光工艺逐步替代传统热处理工艺，市场空间进一步打开 [45] - 量子计算等新应用领域对芯片精细度要求提高，激光退火在新领域的应用将驱动增长 [46][47] - 智能化、高端化、精细化是激光设备重要升级方向，未来本土化空间广阔 [62]