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　　开云(中国)Kaiyun官方网站【华金电子孙远峰团队-25D3D封装125页PPT深度】技术发展引领产业变革向高密度封装时代迈进集成电路封装是指将制备合格芯片、元件等装配到载体上，采用适当连接技术形成电气连接，安装外壳，构成有效组件的整个过程，封装主要起着安放、固定、密封、保护芯片，以及确保电路性能和热性能等作用。先进封装技术通过采用更紧凑、更高级设计和制程技术，可提供更高集成度，更小尺寸，更高性能及更低能耗芯片。通过将多个芯片堆叠，在显著提高集成度及性能时，降低空间需求。在性能与能耗上，先进封装通过优化设计与制程，可大幅提高信号传输速度，降低功耗。在制程技术上，先进封装采用如微细化焊球、超低k材料等创新技术，使得封装电气性能及散热性能有显著提升。未来封装各类间距将会进一步下降，Bump I/0间距将会缩小至50-40μm之间，重布层线μm，高密度封装时代渐行渐近

　　（1）倒装：在I/O底板上沉积锡铅球，将芯片翻转加热，利用熔融锡铅球与陶瓷机板相结合来替换传统打线）重新布线(RDL)：将原来设计的IC线路接点位置(I/O pad)，通过晶圆级金属布线制程和凸块制程改变其接点位置，使IC能适用于不同的封装形式；（3）晶圆级封装：先在整片晶圆上同时对众多芯片进行封装、测试，最后切割成单个器件，并直接贴装到基板或PCB上，生产成本大幅降低，其中FI-WLP具有真正裸片尺寸的显著特点，通常用于低输入/输出（I/O）数量（一般小于400）和较小裸片尺寸工艺当中；FO-WLP初始用于将独立的裸片重新组装或重新配置到晶圆工艺中，并以此为基础，通过批量处理、构建和金属化结构，Fan-Out的Bump可以长到Die外部，封装后IC也较Die面积更大（1.2倍最大）。（4）TSV：TSV贯穿2.5D/3D封装应用，TSV生产流程涉及到深孔刻蚀、PVD、CVD、铜填充、微凸点及电镀、清洗、减薄、键合等二十余种设备，其中深孔刻蚀、气相沉积、铜填充、CMP去除多余金属、晶圆减薄、晶圆键合等工序涉及的设备最为关键。在2.5D封装中TSV充当多颗裸片和电路板之间桥梁，其中CoWoS为2.5D封装中最突出代表，在3D中TSV用于堆叠，HBM为3D封装最典型应用。（5）混合键合：HB技术简化3D堆叠布线层，可实现更高互联密度HB技术,且可直接省略再布线，使设计难度降低，避免再布线及倒装回流焊可提高可靠性。（6）板级埋入式封装：将带有多层导电金属互连的超薄硅片埋入有机封装基板的最上层，通过焊球与倒装芯片的连接，以实现两个或多个芯片之间的局部高密度互连，与台积电的CoWoS-S封装相比，EMIB封装既不需要TSV工也不需要Si中介层，因此其具有封装良率高、设计简单、成本更低等优点开云。

　　从竞争格局来看，各类半导体封装材料市场集中度较高。日本厂商在各类封装材料领域占据主导地位，部分中国厂商已跻身前列（引线框架、包封材料），成功占据一定市场份额。在国产替代方面，根据头豹研究院数据，中国半导体封装材料整体国产化率约30%，其中引线框架、键合金属丝的国产替化率最高，分别达到40%和30%，而陶瓷封装材料、芯片粘结材料与封装基板等材料国产化率仅5%-10%。先进封装处于晶圆制造与封测中的交叉区域。先进封装要求在晶圆划片前融入封装工艺步骤，具体包括应用晶圆研磨薄化、线路重排（RDL）、凸块制作（Bumping）及三维硅通孔（TSV）等工艺技术。先进封装更多在晶圆层面上进行，采用前道制造方式来制作后道连接电路，工艺流程的相似性使得两者使用设备也大致相同，其中倒装就要采用植球、电镀、光刻、蚀刻等前道制造的工艺，2.5D/3D封装TSV技术就需要光刻机、涂胶显影设备、湿法刻蚀设备等，从而使得晶圆制造与封测前后道制程中出现中道交叉区域。

　　Chiplet技术背景下，可将大型单片芯片划分为多个相同或者不同小芯片，这些小芯片可以使用相同或者不同工艺节点制造，再通过跨芯片互联及封装技术进行封装级别集成，降低成本的同时获得更高的集成度。Chiplet优势：（1）接力摩尔定律，持续推进经济效应；（2）Chiplet助力良率及晶圆使用面积显著性提升；（3）较SoC综合成本下降；（4）芯粒IP化，设计周期及成本显著降低。全球8寸、12寸晶圆产能有望持续提升，直接带动封装需求；Fabless纵向拓展封测领域，有望带动先进封装多元发展；各大封测厂积极扩产，为新一轮应用需求增长做好准备。

　　ChatGPT依赖大模型、大数据、大算力支撑开云，其出现标志着通用人工智能的起点及强人工智能的拐点，未来算力将引领下一场数字，xPU等高端芯片需求持续增长。先进封装为延续摩尔定理提升芯片性能及集成度提供技术支持，随着Chiplet封装概念持续推进，先进封装各产业链（封装/设备/材料/IP等）将持续受益。

　　通富微电、长电科技、华天科技、芯原股份、北方华创、华峰测控、华海诚科、鼎龙股份、华封科技（未上市）

　　行业与市场波动风险；国际贸易摩擦风险；新技术、新工艺、新产品无法如期产业化风险；主要原材料供应及价格变动风险等。

　　芯时代系列关键字索引：“全产业链”、“模拟IC”、“射频芯片”、“射频PA”、“存储器”、“功率半导体”、“材料”、“设备”、“大硅片”、“3D封装”、“IC载板”、“智能处理器”、“封测”、“化合物”、“制造”、“后摩尔时代”、“GPU”、“IGBT“、”eID”

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　　注：文中报告节选自华金证券研究所已公开发布研究报告，具体报告内容及相关风险提示等详见完整版报告。

　　孙远峰：华金证券总裁助理&研究所所长&电子行业首席分析师，哈尔滨工业大学工学学士，清华大学工学博士，近3年电子实业工作经验；2018年新财富上榜分析师（第3名），2017年新财富入围/水晶球上榜分析师，2016年新财富上榜分析师（第5名），2013~2015年新财富上榜分析师团队核心成员；多次获得保险资管IAMAC、水晶球、金牛奖等奖项最佳分析师；2019年开始未参加任何个人评比，其骨干团队专注于创新&创业型研究所的一线具体创收&创誉工作，以“产业资源赋能深度研究”为导向，构建研究&销售合伙人队伍，积累了健全的成熟团队自驱机制和年轻团队培养机制，充分获得市场验证；清华校友总会电子工程系分会副秘书长

　　王海维：电子行业高级分析师，华东师范大学硕士，电子&金融复合背景，主要覆盖半导体板块，善于个股深度研究，2018年新财富上榜分析师（第3名）核心成员，先后任职于安信证券/华西证券研究所，2023年2月入职华金证券研究所

　　王臣复：电子行业高级分析师，北京航空航天大学工学学士和管理学硕士，曾就职于欧菲光集团投资部、融通资本、平安基金、华西证券资产管理总部、华西证券等，2023年2月加入华金证券研究所

　　宋鹏：电子行业助理分析师，莫纳什大学硕士，曾就职于头豹研究院TMT组开云，2023年3月入职华金证券研究所