电子行业深度报告：先进封装解芯片难题-封装摩尔时代的突破

核心观点

先进封装技术是解决摩尔定律瓶颈、降低芯片成本、提升性能的关键方案，尤其在AI芯片领域具有重要意义。

驱动因素

• 先进制程成本上升：随着制程节点不断缩小，设计成本、工厂建设和设备投入均呈现指数型增长，导致先进制程的“边际效益”下降。
• 芯粒与高端先进封装的优势：芯粒技术可实现“混合制程”、缩短上市时间、提高可复用性和良率，通过2.5D封装或3D堆叠实现高性能异构集成。

技术演进

• 互连技术持续提升：从Si-Interposer、RDL-Interposer到EMIB/Co-EMIB、中介层与桥接器等形态，互连I/O数量和带宽密度持续上升。
• 混合键合技术：通过直接键合和混合键合实现“去焊料化”，将互连间距从微米级推升至亚10微米，提升互连密度和能效。
• 光互连技术：将光学器件与芯片封装在同一基板上，实现更高带宽和更低功耗，面向未来“小芯片+异构集成+光学I/O”的封装方向演进。

2.5D封装

• 技术类型：包括硅中介层、有机中介层和硅桥封装技术。
• 发展趋势：RDL及嵌入硅桥的有机中介层方案或成为主流，2.5D+混合键合以及采用玻璃/SiC等新型材料中介层令人期待。
• 工艺流程：ChipFirst和ChipLast两种工艺，各有优劣。

3D封装

• 技术类型：包括W2W、D2W和Co-D2W三种形态。
• 关键技术：混合键合和直接键合技术，实现亚10微米超细间距和3D晶圆堆叠。
• 应用领域：TSV+微凸块主要用于HBM键合，3DNAND闪存裸片堆叠是长江存储Xtacking工艺的核心工艺。

市场

• 市场规模：2024年中国先进封装市场规模约967亿元，预计2029年将达到1888亿元，年复合增速达14.30%。
• 价值量：不含基板价值量中，Si中介层、模塑中介层嵌入硅桥技术良率较高，单位价值量较高。

相关公司

• 设备厂商：拓荆科技、中微公司、盛美上海、光力科技、北方华创、中科飞测等。
• 材料：鼎龙股份、安集科技、飞凯材料等。
• OSAT：盛合晶微、长电科技、深科技等。

风险提示

• 技术风险：2.5D封装及3D封装种类较多，技术路线存在分歧。
• 供应链风险：封装设备及零部件国产化率不足。
• AI需求不及预期：国内数据中心算力需求不及预期。