逆境中先行的中国半导体封装

最近Yole Développement发布了2021年封装市场的数据情况，值得注意的是，国内长电科技、通富微电均进入全球先进封装支出前七。

在半导体封装领域中，中国企业正在一步一步走出自己的道路。

封装发展演进史

封装作为半导体制造中的后道工序，其作用是将生产加工后的晶圆进行切割、焊线塑封、使集成电路与外部期间实现电器连接、信号连接的同时，对集成电路提供物理保护。据Gartner统计，封装环节占整个封装市场份额的80－85％。

实际上，以2000年为节点，我们可以将封装产业分为传统封装阶段和先进封装阶段。从技术上来看，先进封装与传统封装的最大区别在于连接芯片的方式，先进封装可以在更小的空间内实现更高的设备密度，并使功能得到扩展。

20 世纪 70 年代以前（通孔插装时代），封装技术是以 DIP 为代表的针脚插装，特点是插孔安装到 PCB 板上。这种技术密度、频率难以提高，无法满足高效自动化生产的要求。

20 世纪 80 年代以后（表面贴装时代），用引线替代第一阶段的针脚，并贴装到PCB板上，以SOP和QFP为代表。这种技术封装密度有所提高，体积有所减少。

20 世纪 90 年代以后（面积阵列封装时代），该阶段出现了BGA、CSP、WLP为代表的先进封装技术，第二阶段的引线被取消。这种技术在缩减体积的同时提高了系统性能。

20 世纪末，多芯片组件、三维封装、系统级封装开始出现。

21 世纪以来，系统级单芯片封装（SoC）、微机电机械系统封装（MEMS）成为主流。

实际上，倒装（FlipChip），凸块（Bumping），晶圆级封装（WLP），2．5D封装（interposer，RDL等），3D封装（TSV）等方式都被认为是先进封装的范畴。目前，从先进封装技术平台细分来看，倒装术应用最广，占据75％左右的市场份额，其次为扇入晶圆级封装（Fan－in WLP）和扇出晶圆级封装（Fan－out WLP）。

对于头部封装企业，先进封装已经成为重要的盈利增长点 。以长电科技为例，先进封装的均价是传统封装均价的 10倍以上，且倍数在持续加大。

我国封装行业发展现状

封装是我国半导体产业中发展最早、起步最快的行业。封装的技术门槛相对较低，属于需要密集劳动力的产业，我国巨大的人口红利下，封装得到飞速发展。

中国封装市场规模增长持续高于全球水平，2021－2026年中国封装市场CAGR预计为9．9％，高于2019－2020年市场规模CAGR的7．0％。据前瞻产业研究院预测，到2026年中国封装市场规模将达到4429亿元。

在2018年时，中国的封装企业就已经具备一定的竞争力。中国台湾以53％的销售额占据当年封装行业的半壁江山，中国大陆以21％的份额排在第二。

现在，长电、通富微电、华天都已经进入全球封装企业前十。长电科技、通富微电、华天科技按营收口径分列第3、5、6位，市占率分别达12．0％／5．1％／3．9％，长电科技已处于国际第一梯队，通富微电与华天科技处于国际第二梯队。

目前国内封装测试业主要分布于江苏、上海、浙江等地，根据江苏省半导体行业协会统计，截止2020年底，中国半导体封测企业有492家，其中江苏的封测企业数量最多，达到128家。

收购是国内封装企业起步的契机，几年的海外并购使得中国封装企业快速获得了技术、市场，弥补了结构性缺陷。

国内封装巨头长电科技，其前身是江阴晶体管厂，2015年长电收购了星科金朋。

这次收购被评价为“蛇吞象”式跨国并购。星科金朋是新加坡上市公司，在新加坡、韩国、中国上海、中国台湾经营四个半导体封装制造及测试工厂和两个研发中心，具有很强的研发能力。

当时如果想要购买星科金朋最少需要45亿元人民币，而当时的长电资产总额为76亿元，净现金流也仅有2亿元左右。因此，长电科技设置了非常巧妙又极其复杂的交易结构，使其在出资少的情况下掌握足够控制权。

在长电科技并购了星科金朋后，行业排名从第六跃升为第四。

目前长电技术布局中，拥有FC（倒装）、eWLB（嵌入式晶圆级球栅阵列）、TSV（硅通孔封装技术）、SiP（系统级封装）、PiP（堆叠组装）、PoP（堆叠封装）、Fanout（扇出）、Bumping（凸块技术）等技术。

可以说，长电科技已经实现了高中低封装技术全面覆盖。

大陆封装厂的发展，并不只长电收购星科金朋，还有2016年通富微电收购AMD苏州、2019年华天科技收购马来西亚封装厂商Unisem等。

在国家集成电路产业大基金加持下，大陆封装厂商通过外延资本并购实现技术协同、市场整合与规模扩张，叠加内源持续高强度资本支出 推进技术研发及产业化，实现了快速崛起。

但随着海外日益严格的并购审核，以及可并购企业的减少，走并购的路子算不上是一个可以广泛使用的方式。

在未来自主研发和国内整合或许会成为封装的主流。

半导体的产业转移

从历史进程来看，全球范围完成了两次明显的半导体产业转移，目前整个行业正处于第三次转移。

第一次产业转移是美国的装配产业向日本转移。在80年代，美国将技术、利润含量较低的封装测试部门剥离，将测试工厂转移至日本等其他地区。

第二次产业转移是日本向韩国、中国台湾的转移。90年代，由于日本的经济泡沫，难以继续支持DRAM技术升级和晶圆厂建设的资金需求，韩国趁机而入确立市场中的芯片霸主地位。同时，中国台湾利用Foundry优势逐步取代IDM模式。由于越来越明确的产业链分工，OSAT（封装和测试的外包）也逐渐出现。

全球半导体产业转移情况

第三次产业转移是韩国、中国台湾向中国大陆转移。经过2008年～2012年的低谷后，全球半导体行业规模在2013年开始进入复苏。由于国产化需求上升和下游消费电子设备需求的增长，中国已成为世界第一大半导体消费市场。

在第三次产业转移中，中国封装正在蓄力发展。受下游需求旺盛影响，封装厂产能利用率保持高位，出现产能供不应求的情况，盈利能力明显提升。中国政府高度重视，发布了促进集成电路产业和软件产业高质量发展的政策，全面优化完善高质量发展芯片和集成电路产业的有关政策。

未来趋势是先进封装

伴随着5G的兴起，蜂窝网络频带的数量大量增加，对于适用智能手机和其他5G设备RF前段模块封装有新的要求。而数据中心和网络对于语音和数据流量的需求，也在推动系统架构的重要创新，迫使设计师在单晶片或先进封装上利用异构架构。这些都使得先进封装细分市场在系统级封装、2．5D和3D封装架构领域的持续创新的趋势非常清晰。

先进封装的发展潜力，也引起了中国封装企业的重视，相关投入正在加速布局。

长电科技在投资者互动平台表示，目前先进封装已成为公司的主要收入来源，其中主要来自于系统级封装，倒装与晶圆级封装等类型。

2021年7月，长电科技推出的面向3D封装的XDFOI系列产品，这基本上是一种RDL优先，高密度扇出技术，为全球从事高性能计算的广大客户提供了业界领先的超高密度异构集成解决方案，预计于2022年下半年完成产品验证并实现量产。

在采访中，长电科技首席技术官李春兴还表示：“我们正在开发具有2μm线宽和间距的RDL。相比之下，eWLB是10μm／15μm的线宽和间距。我们正在进入高密度扇出市场，为客户提供新的选择。许多人都看到了不需要硅中介层的扇出型封装的价值。因此，长电科技计划为客户提供这种高端扇出产品。”

通富微电和AMD一直深度合作，并且也在进一步加码先进封装。在今年1月25日，其发布公告称拟募资不超过55亿元，主要用于“存储器芯片封装测试生产线建设项目”、“高性能计算产品封装测试产业化项目”、“5G 等新一代通信用产品封装测试项目”、“圆片级封装类产品扩产项目”和“功率器件封装测试扩产项目”。

除通富微电外，国内其他封装厂商也在努力研制先进封装。如华天科技致力于研发多芯片封装（MCP）技术、多芯片堆叠（3D）封装技术、薄型高密度集成电路技术、集成电路封装防离层技术、16nm晶圆级凸点技术等先进封装技术。

面对头部企业和IDM大厂的竞争中，中国大陆封装企业需要如何走好高端化路线？

中国科学院院士刘明曾在演讲中表示，基于先进封装集成芯片已经成为高性能芯片的首选。根据产品需求选出适配的芯片，再用集成芯片技术整合成产品，能够满足未来多样性市场的需求。

在技术创新、技术产业化和生态建设的过程中，产业界需要有很强大的科研实力。从前瞻研究走向市场应用，产业界需要进行再次创新，拥有更多的科学研究积累。底层技术和基础产业如何坚守并且获得支持，才是产业走得好、走得稳的重要基础。

后摩尔时代技术发展趋势减缓，创新空间和追赶机会大。集成电路尺寸微缩的重点将取决于性能、功耗、成本三个关键因素，新材料、新结构、新原理与三维堆叠异质集成技术是IC行业发展的重要推动力。

原文标题 : 逆境中先行的中国封装