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1、高密度细间距凸点倒装产品产业深度调研及未来发展现状趋势一、 产业布局我国半导体产业下游发展迅速，消费电子、新能源汽车等产业也给我国半导体产业带来了大量的消费需求。目前，我国已成为全球第一大消费电子生产国和消费国。在未来的几年中，我国有望承接全球半导体产能的第三次转移。在集成电路封测业，我国已经形成长江三角洲地区、环渤海地区、珠江三角洲地区、中西部地区等行业集聚区。其中，长江三角洲地区集聚效应明显，是我国集成电路封测业乃至集成电路产业最发达的地区，不但拥有长电科技、通富微电、晶方科技、华天科技（昆山）等龙头企业，还吸引了日月光、矽品等企业投资建厂，汇聚了我国集成电路封测业约55%的产能。珠江三角
2、洲地区集成电路封测企业则以中小规模企业为主，拥有华润赛美科、佰维存储、赛意法等企业，约占我国集成电路封测业产能的14%。中西部地区近年来凭借生产成本优势、制造业和上游配套产业发展拉动，成为我国集成电路封测业的新增长极，拥有我国集成电路封测业约14%的产能。环渤海地区占有全国约13%的产能，拥有威讯联合、瑞萨封测厂、英特尔大连工厂等相关企业。由于2011年以来我国集成电路设计业与制造业的快速发展，我国集成电路设计业与制造业销售额在集成电路产业总销售额的占比逐年上升，而我国集成电路封测业销售额在集成电路产业总销售额的占比逐年下降，且该占比以每年约2%的速度降低。2020年，我国集成电路封测业销售额
3、在集成电路产业总销售额的占比约为2836%。二、 集成电路封测行业发展趋势（一）集成电路进入后摩尔时代，先进封装作用突显在集成电路制程方面，摩尔定律认为集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。长期以来，摩尔定律一直引领着集成电路制程技术的发展与进步，自1987年的1um制程至2015年的14nm制程，集成电路制程迭代一直符合摩尔定律的规律。但2015年以后，集成电路制程的发展进入了瓶颈，7nm、5nm、3nm制程的量产进度均落后于预期。随着台积电宣布2nm制程工艺实现突破，集成电路制程工艺已接近物理尺寸的极限，集成电路行业进入了后摩尔时代。后摩尔时代
4、制程技术突破难度较大，工艺制程受成本大幅增长和技术壁垒等因素上升改进速度放缓。根据市场调研机构ICInsights统计，28nm制程节点的芯片开发成本为5，130万美元，16nm节点的开发成本为1亿美元，7nm节点的开发成本需要297亿美元，5nm节点开发成本上升至54亿美元。由于集成电路制程工艺短期内难以突破，通过先进封装技术提升芯片整体性能成为了集成电路行业技术发展趋势。（二）先进封装将成为未来封测市场的主要增长点随着5G通信技术、物联网、大数据、人工智能、视觉识别、自动驾驶等应用场景的快速兴起，应用市场对芯片功能多样化的需求程度越来越高。在芯片制程技术进入后摩尔时代后，先进封装技术能在不
5、单纯依靠芯片制程工艺实现突破的情况下，通过晶圆级封装和系统级封装，提高产品集成度和功能多样化，满足终端应用对芯片轻薄、低功耗、高性能的需求，同时大幅降低芯片成本。因此，先进封装在高端逻辑芯片、存储器、射频芯片、图像处理芯片、触控芯片等领域均得到了广泛应用。根据市场调研机构GIA统计数据，中国先进封装市场规模到2026年将达到76亿美元，年复合增长率为62%，相比于其他国家增长最快。根据市场调研机构Yole预测数据，全球先进封装在集成电路封测市场中所占份额将持续增加，2019年先进封装占全球封装市场的份额约为4260%。2019年至2025年，全球先进封装市场规模将以66%的年均复合增长率持续增
6、长，并在2025年占整个封装市场的比重接近于50%。与此同时，Yole预测2019年至2025年全球传统封装年均复合增长率仅为19%，增速远低于先进封装。（三）系统级封装（SiP）是先进封装市场增长的重要动力系统级封装可以把多枚功能不同的晶粒（Die，如运算器、传感器、存储器）、不同功能的电子元器件（如电阻、电容、电感、滤波器、天线）甚至微机电系统、光学器件混合搭载于同一封装体内，系统级封装产品灵活度大，研发成本和周期远低于复杂程度相同的单芯片系统（SoC）。以2015年美国知名企业推出的可穿戴智能手表为例，其采用了日月光的系统级封装，将AP处理器、SRAM内存、D闪存、各种传感器、通讯芯片、
7、功耗管理芯片以及其他被动电子元器件均集成在一块封装体内。通过系统级封装形式，此可穿戴智能产品在成功实现多种功能的同时，还满足了终端产品低功耗、轻薄短小的需求。根据市场调研机构Yole统计数据，2019年全球系统级封装规模为134亿美元，占全球整个封测市场的份额为2376%，并预测到2025年全球系统级封装规模将达到188亿美元，年均复合增长率为581%。在系统级封装市场中，倒装/焊线类系统级封装占比最高，2019年倒装/焊线类系统级封装产品市场规模为12239亿美元，占整个系统级封装市场的9105%。根据Yole预测数据，2025年倒装/焊线类系统级封装仍是系统级封装主流产品，市场规模将增至1
8、7177亿美元。现阶段，以智能手机为代表的移动消费电子领域是系统级封装最大的下游应用市场，占了系统级封装下游应用的70%。根据Yole预测，未来5年，系统级封装增长最快的应用市场将是可穿戴设备、Wi-Fi路由器、IoT物联网设施以及电信基础设施。尤其随着5G通讯的推广和普及，5G基站对倒装球栅阵列（FC-BGA）系统级封装芯片的需求将大幅上升，未来5年基站类系统级芯片市场规模年均复合增长率预计高达41%。（四）高密度细间距凸点倒装产品（FC）类产品在移动和消费市场发展空间较大所谓倒装是相对于传统的金属线键合连接方式（WireBonding，WB）而言的。传统WB工艺，芯片通过金属线键合与基板连
9、接，电气面朝上；倒装芯片工艺是指在芯片的I/O焊盘上直接沉积，或通过RDL布线后沉积凸点（Bumping），然后将芯片翻转，进行加热，使熔融的焊料与基板或框架相结合，芯片电气面朝下。与WB相比，FC封装技术的I/O数多；互连长度缩短，电性能得到改善；散热性好，芯片温度更低；封装尺寸与重量也有所减少。与应用FC技术的SiP芯片不同，FC芯片的沉积凸点（Bumping）更多，密度更大，大大减小了对面积的浪费。相比应用FC技术的SiP芯片来说，FC芯片有着诸多的优势，比如更小的封装尺寸与更快的器件速度。据Yole数据，2020年至2026年，先进封装收入预计将以79%的复合年增长率增长。到2026年
10、，FC-CSP（倒装芯片级尺寸封装）细分市场将达到100亿美元以上。这些封装解决方案主要用于基带、射频收发器、存储器和一些PMIC应用。按收入细分，移动和消费市场占2019年先进封装总收入的85%，Yole预计到2025年复合年增长率为55%，占先进封装总收入的80%。而FC-CSP封装在移动和消费市场中占有一席之地，主要用于PC、服务器和汽车应用中使用的智能手机APU、RF组件和DRAM设备。（五）扁平无引脚封装产品（QFN/DFN）产品仍拥有较大容量的市场规模从封装效率（芯片面积与封装面积之比值趋向1为高效率）看，低端的DIP封装效率只有005-01非常低，SOP封装效率为01-02，而中
11、端的QFN封装效率可以做到03-04，无散热焊盘的QFN甚至可以做到05，间接说明QFN封装相比传统封装具有更高的封装效率。QFN封装的底部位置通常有一个大面积裸露焊盘用来导热，这个焊盘可做直接散热通道，用于传导封装体内芯片工作产生的热量；焊盘经过表面贴装后直接焊接在电路板（PCB）上，PCB散热孔可以把多余的功耗扩散到铜接地板中吸收多余的热量，极大提升了芯片的散热性。QFN封装不同于具有鸥翼状引脚的传统DIP或SOP封装，QFN封装经过表面贴装后管脚与PCB焊盘之间的导电路径短，自感系数和封装体内的布线电阻很低，所以它也可以提供良好的电性能。QFN封装使用的载体多为平面设计金属框架，采用精准
12、可控的蚀刻方式生产制造，因此具有框架表面处理方式多样化、结构设计多样化的特点，且搭配属性相吻合的塑封材料，可以改进、增强封装体内部各界层的结合力，阻止外部湿气进入产品内部造成芯片失效，增强产品可靠性；且QFN封装本身采用的就是金属载体不存在类似基板封装有吸收水汽的风险，因此QFN封装较传统的DIP、SOP甚至BGA、LGA封装都可以具有更好的可靠性表现。QFN封装目前覆盖的芯片制造工艺范围非常广，28nm工艺制造的芯片也有成功的大规模量产经验，QFN封装是一种极具适用能力强、结构简单、高性价比的封装形式，在短期内出现替代封装的可能性不高。此外，QFN封装也在向大尺寸、模组化进行发展。结合QFN
13、的优点，整体而言，QFN在中端、中高端芯片领域具备更广泛应用的能力。（六）微机电系统传感器（MEMS）行业发展状况微机电系统在近些年应用越来越广泛，随着传感器、物联网应用的大规模落地，MEMS封装也备受关注。目前MEMS封装市场规模在27亿美元左右，20162022年间将会维持167%的年复合增长率高速增长。其中RFMEMS封装市场是主要驱动，20162022年间，年复合增长率高达351%。三、 下游新兴应用蓬勃发展，注入长期成长动力未来新兴下游应用需求发展带动封测技术升级及规模增长。在大数据、人工智能和物联网的加持下，全球电子信息产业进入裂变式发展阶段，5G通讯终端、高性能计算（HPC）、智
14、能汽车、数据中心等新兴应用正在加速半导体产业供应链的变革与发展，对封测工艺及产品性能提出了更高的要求。随着有更多功能、更高频率、更低功耗芯片需求的下游产业回暖，封测行业将迎来新一轮发展机遇。高性能计算持续增长，人工智能融合助力发展。后疫情时代，远程工作和在线学习模式成为常态，全球网络生成和通信的实时数据量呈指数级增长，对更高计算能力和更少延迟的需求大幅增加。更多的行业将需要芯片互联架构与高速网络，通过高速处理数据和执行复杂计算来解决性能密集型问题，HPC市场将持续扩张。据TrendForce预测，2021年-2027E全球HPC市场规模将从368亿美元增长至568亿美元，CAGR为75%。同时
15、，预计到2025年，将有超过85%的企业采用云优先原则，超过95%的新数字工作负载将部署在云本地平台上。据Wind数据显示，2021-2023E，全球云计算市场规模预计从4，126亿美元涨至5，918亿美元，CAGR为1976%。存储芯片应用广泛，市场规模持续增长。存储芯片在全球集成电路市场销售额中占比最高，2021年占比为309%。据WSTS预测，2023年全球存储芯片市场规模将达到1，675亿美元，2019-2023ECAGR为120%。目前，我国存储器国产化率较低，急需发展自主可控的存储器产业链，存储器国产化市场空间巨大。据WSTS预测，2023年国内存储芯片市场规模将达到6，492亿元
16、，2019-2023ECAGR为56%。汽车电子化带动功率IC、控制芯片、传感器和电源管理芯片的需求增长。纯电动车电子器件成本占比高达65%，远高于燃油车的15%，受益于新能源汽车的蓬勃发展，预计汽车电子封装市场规模2024年将达到90亿美元，年复合增长率为10%。功率IC是电子装置中电能转换与电路控制的核心，广泛应用于工业控制、电力输配、新能源及变频家电等领域。据Omida预测，随着全球双碳经济持续发展，将带来更多绿色能源发电、绿色汽车、充电桩、储能等需求，预计2022年我国功率IC市场规模为191亿美元，同比增长44%。四、 技术发展由于我国集成电路封测企业进入行业时间较早、技术研发持续性较好、内资龙头企业对国外优质标的进行收购等原因，目前我国集成电路封测领域已经处于世界第一梯队。我国集成电路封测业市场规模稳居世界第一，其技术已经达到世界先进水平。配合我国在生产成本与市场方面的优势，全球集成电路
