半導體先進封裝系列專題報告：傳統工藝升級&先進技術增量，爭設備之滔滔不絕.pdf
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- 時間：2025/06/23
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半導體先進封裝系列專題報告：傳統工藝升級&先進技術增量，爭設備之滔滔不絕。尖端先進封裝需求持續增長，AI相關仍為主要驅動。得益于生成式人工智能和高性能計算（HPC）這兩大長期趨勢有力推動，疊加移動和消費市場回暖以及汽車先進封裝解決方案的拓展，將為先進封裝市場規模增長注入動力。先進封裝技術也沿著多元化方向發展，2.5D/3D 封裝成為 AI 芯片的核心封裝方案；系統級封裝（SiP）通過微型化集成技術，在可穿戴設備、AR/VR領域占據優勢；扇出型封裝（FOPLP）加速布局，以更低成本和更大靈活性滿足5G與消費電子需求；混合鍵合技術作為下一代高密度集成的關鍵，各個頭部廠家等正推動其量產進程。根據Yole預測，全球先進封裝市場規模將從2023年的378億美元增至2029年的695億美元。這一增長主要得益于 AI、高性能計算及 5G/6G 技術對算力密度的極致需求，以及數據中心、自動駕駛等領域對低功耗、高可靠性封裝的迫切需要。
凸塊/重布線層/硅通孔/混合鍵合構建先進封裝基底。（1）Bump ：朝著更小節距、更小直徑方向不斷發展。目前，三維系統封裝技術中微凸點互連是關鍵技術，其是利用在芯片上制備可潤濕的微凸點，與基板上的區域對準，并通過微互連工藝使其連接，實現最短的電連接通路，從而大幅度提高封裝密度。（2）RDL：改變IC線路接點位置。根據未來半導體披露，頭部廠商封裝業務RDL L/S（線寬和線間距）將從2023/2024年的2/2μm發展到2025/2026的1/1μm，再跨入到2027年后的0.5/0.5μm。（3）硅通孔：在硅片上垂直穿孔并填充導電材料，實現芯片間立體互連。在2.5D封裝中TSV充當多顆裸片和電路板之間橋梁，其中CoWoS為2.5D封裝中最突出代表，在3D中TSV用于堆疊，HBM為3D封裝最典型應用。（4）混合鍵合：利用范德華力實現，不需額外施加能量鍵合?；旌湘I合通過金屬（例如，銅）和氧化物鍵合的組合來連接芯片。其主要優點在于減少凸塊間距和接觸間距，從而增加相同區域內的連接密度。這反過來又可以實現更快的傳輸速度并降低功耗。
FC/WLP/2.5D/3D四大方案助力封裝技術迭代結構升維。（1）FC：信號路徑優化、散熱性能提升、I/O引腳密度增加。根據Yole數據，2024Q2 FCBGA營收為23億美元，環比增長6.8%，同比增長18%。由于人工智能需求的增長以及更多采用FCBGA的2.5D/3D封裝，預計未來幾個季度市場將保持健康增長；FCCSP未來兩年收入將有所增長，主要原因是存儲需求修正及AI相關需求維持高位。（2）WLP：先在整片晶圓上同時對眾多芯片進行封裝、測試，最后切割成單個器件，并直接貼裝到基板或PCB上，生產成本大幅降低。根據Yole數據，2029年WLCSP預計規模為24億美元；FO（含IC基板）預計規模為43億美元。（3）多芯片互聯：①2.5D：利用CoWoS封裝技術，可使得多顆芯片封裝到一起，通過硅中介板互聯，達到封裝體積小，功耗低，引腳少等效果。②3D：HBM在前端制程完成后，增加TSV制程，TSV的深度是根據三維堆疊時芯片的厚度而確定的，目前通常在20-30μm左右。③嵌入式：是通過硅片進行局部高密度互連。與傳統2.5封裝沒有TSV，因此EMIB技術具有正常的封裝良率、無需額外工藝和設計簡單等優點。根據Yole數據，2029年2.5D/3D（封裝形式包含嵌入式，產品包含CIS）規模有望達378.58億美元。
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