研究背景
先进封装技术通过创新的封装架构和工艺提升芯片性能、增强功能集成度、缩小产品尺寸以及改善热管理能力,满足市场对高性能电子产品的需求。先进封装技术发展对封装设备的精度、效率以及自动化程度的要求不断提高。随着3nm以下制程成本接近临界点,先进封装成为“超越摩尔定律”的核心且高性价比路径,推动封装设备销售额占比不断提升,形成“前道突破性能极限,后道整合性能优势”的协同模式。
封装工艺所需半导体设备
不同先进封装与传统封装工艺流程差距较大,先进封装新增应用包括晶圆研磨薄化、RDL制作、Bump制作、TSV制作等,其所需的半导体封装设备由原有后道封装设备和新增中前道设备构成。
半导体封装设备行业综述
后道封装设备市场规模
全球半导体制造设备销售额从2023年的1063亿美元增长至2024年的1171亿美元,其中后道设备占比约为7%。未来,先进封装将推动封装设备占比不断提升。2024年,全球半导体设备市场规模中,前道设备和后道设备销售额占比分别约为93%和7%。
封装工艺所需半导体设备
先进封装新增中前道设备及原有后道设备包括:RDL制作(光刻机、溅射机、电镀机)、Bump制作(溅射机、电镀机、光刻机、退火设备)、TSV制作(划片机、清洗机、沉积设备、刻蚀机)、减薄机(研磨机、清洗设备、薄膜沉积设备)、固晶机(清洗机、沉积设备)、键合机(键合机)、塑封机(封装成型机)、清洗设备等。
传统后道设备升级及厂商
在先进封装技术中,传统后道封装设备需进行技术升级,主要体现在精度提升、材料兼容性、工艺控制、自动化与智能化等方面。中国主要供应商包括华海清科、晶盛机电、中国电科、迈为股份等。
先进封装设备分析
传统后道设备
- 减薄机:全球市场主要由日本企业主导,中国本土企业有华海清科、晶盛机电、中国电科、迈为股份等。
- 划片机:全球市场主要被日资垄断,中国厂商包括光力科技、和研科技、京创先进等。
- 贴片机:全球市场呈现双寡头格局,Besi和ASMPT合计占据超60%的市场份额。中国贴片机在中低端市场已具备国际竞争力,但在高端市场国产化率仅10%。
- 键合机:全球行业集中度较高,龙头企业占据市场主导地位。中国厂商有迈为股份、奥特维、拓荆科技、芯源微等。
- 塑封机:全球市场呈现寡头垄断格局,TOWA、YAMADA等公司占据了绝大部分市场份额。中国代表厂商有三佳科技、耐科装备等。
传统全流程设备
- 量检测设备:全球市场呈现高度垄断格局,美国厂商科磊半导体一超多强。中国厂商包括中科飞测、精测电子、上海睿励等。