半导体：封测市场中国大陆2025年将增长至1136 亿元

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来源： ForceInstitute

半导体：封测市场中国大陆2025年将增长至1136亿元

SOURCE FROM: ZHESHANG SECURITIES

【摘要】

✓全球半导体产业链向国内转移，封测产业已成为我国半导体的强势产业，市场规模持续向上突破；

✓需求端5G、HPC、汽车电子等新兴应用蓬勃发展，为封测行业持续成长注入动力；

✓2020年全球先进封装市场规模为304亿美，元，预计2025年将达到420亿美元；

✓中国大陆先进封装市场规模将从2020年351.3亿元增长至2025年1,136.6亿元，2020-2025CAGR为26.47%

✓Chiplet方案凭借高设计灵活性、高性价比、短上市周期等优势，成为后摩尔时代半导体产业最优解决方案之一

✓2035年全球Chiplet市场规模有望达到570亿美元，2018-2035年CAGR为30.16%

✓SiP、FOWLP、2.5D/3D等先进封装技术成为Chiplet封装解决方案，同时Chiplet进一步催化先进封装向高集成、高I/O密度方向迭代，驱动国际巨头企业不断加码先进封装领域。

✓SiP、FOWLP、2.5D/3D等先进封装技术成为Chiplet封装解决方案，同时Chiplet进一步催化先进封装向高集成、高I/O密度方向迭代，驱动国际巨头企业不断加码先进封装领域。

产业链转移释放红利，国内封测迎发展良机

根据中国半导体行业协会数据，2021年中国封测业占集成电路产业结构的26.4%。

集成电路产业链

2021年中国集成电路产业结构比例

集成电路测试分类

测试类别

测试项目

测试内容

参数测试

直流参数测试

主要测试芯片的电压，电流的规格指标，常见直流参数测试项目有静态电流、动态电流、端口驱动能力等。

交流参数测试

确保芯片的所有时序符合规格，常见交流参数测试项目有上升时间，下降时间，端到端延时等。

混合信号参数测试

测试芯片的音视频信号相关的数字转模拟模块，模拟转数字模块的性能指标，常见混合信号测试项目有信噪比，谐波失真率，噪声系数等。

射频参数测试

测试芯片的射频信号是否符合芯片的设计规格，常见的射频模块测试项目有噪声系数、隔离度、接收灵敏度等。

功能测试

数字电路模块功能测试

芯片功能项目测试主要是验证芯片的逻辑功能是否正常，常见芯片功能测试项目有SCAN、BIST、GPIO等。

存储器读写功能测试

对芯片嵌入式存储器和独立存储器模块的读写功能进行测试，排除电路间的开路、短路和相互干扰的缺陷。常见的测试包括1/0读写测试、棋盘格(Checkboard)向量测试、行军(Marching)向量测试。

大陆封测市场规模持续向上突破，已成为我国半导体领域的强势产业。随着我国集成电路国产化进程的加深、下游应用领域的蓬勃发展以及国内封测龙头企业工艺技术的不断进步，国内封测行业市场空间将进一步扩大。根据Frost Sullivan数据，中国大陆封测市场2021-2025E CAGR约为7.50%，2025年市场规模有望达到3,551.90亿元，占全球封测市场约为75.61%。从封测全球格局看，目前中国台湾、中国大陆和美国占据主要市场份额，2021年前十大OSAT厂商中，中国台湾有五家，市占率为40.72%；中国大陆有三家，市占率为20.08%；美国一家，市占率为13.5%；新加坡一家，市占率为3.2%。

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2011-2021年全球及中国封测市场规模

2020-2021年全球前十大封测公司市占率

下游新兴应用蓬勃发展，注入长期成长动力

2021年中国集成电路市场应用结构

高性能计算持续增长，人工智能融合助力发展。

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7.5%。同时，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19.76%。

2021-2027E全球HPC市场规模

2018-2023E全球公有云市场规模

存储芯片应用广泛，市场规模持续增长。

据WSTS预测，2023年全球存储芯片市场规模将达到1,675亿美元，2019-2023E CAGR为12.0%。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，2019-2023E CAGR为5.6%。

2014-2023E全球存储芯片市场规模

2016-2023E中国存储芯片市场规模

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4.4%。

2017-2022E我国汽车电子市场规模

2017-2022E我国功率半导体市场规模

先进封装技术提升芯片整体性能成为集成电路行业技术发展趋势。2015年后，集成电路制程发展进入瓶颈期，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，进一步突破难度较大，受成本大幅增长和技术壁垒等影响改进速度放缓。据IC Insights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2.97亿美元，5nm节点开发成本上升至5.4亿美元。

先进封装市场增长显著，为全球封测市场贡献主要增量。随着电子产品进一步朝向小型化与多功能发展，芯片尺寸越来越小，芯片种类越来越多，其中输出入脚数大幅增加，使得3D封装、扇形封装(FOWLP/PLP)、微间距焊线技术以及系统封装(SiP)等技术的发展成为延续摩尔定律的最佳选择之一，先进封装技术在整个封装市场的占比正在逐步提升。据Yole数据，2020年先进封装全球市场规模为304亿美元，占比为45%；预计2026年市场规模增至475亿美元，占比达50%，2020-2026E CAGR约为7.7%，优于整体封装市场和传统封装市场成长性。

2020-2026年全球封测规模及结构

2019-2025E全球先进封装市场结构

中国大陆封测市场目前主要以传统封装业务为主，随着国内领先厂商不断通过海内外并购及研发投入，先进封装业务快速发展。经过多年的技术创新和市场积累，内资企业产品已由DIP、SOP、SOT、QFP等产品向QFN/DFN、BGA、CSP、FC、TSV、LGA、WLP等技术更先进的产品发展，并且在WLCSP、FC、BGA和TSV等技术上取得较为明显的突破，产量与规模不断提升，逐步缩小与外资厂商之间的技术差距，极大地带动我国封装测试行业的发展。据FrostSullivan预测，2020年中国大陆先进封装市场规模达到351.3亿元，2025年将增长至1,136.6亿元，2020-2025ECAGR为26.47%。据中商产业研究院预测，中国先进封装产值占全球比重有望进一步提高，预计2022年将达到16.6%。

Chiplet方兴未艾，先进封测持续创新

Chiplet是依托高级封装技术实现芯片性能提升、成本可控的高效架构设计模式。目前主流系统级SoC方案是在单芯片（monolithic）方案集成具有特定功能的IP核，Chiplet方案在设计上延续SoC的异构集成概念，融合空间维度以合适的工艺节点将IP核切分为可模块化组装的小裸片（die），并通过先进封装技术（比如3D堆叠、扇形封装、微间距焊线技术等）实现系统级封装。

基于Intel EMIB封装技术的Chiplet系统

Chiplet设计有利于提高良品率，解决晶体管微缩工艺接近极限和制造费用高企的问题。

相比传统SoC芯片，Chiplet方案进一步化繁就简，强化IP可复用性，有助于降低设计成本和产品开发周期。

Chiplet方案在架构设计和封装技术环节上均已具备成熟的技术支撑，是在摩尔定律趋缓背景下的半导体工艺发展方向之一。

“HPC+IoT”解决方案，Chiplet市场前景广阔

Chiplet方案在架构设计上弹性高，有望成为HPC和IoT领域的优先解决方案。

根据Omdia测算，全球基于Chiplet方案的半导体器件市场规模将从2018年6.45亿美元攀升至2024年58亿美元，CAGR为44.20%。长期看，随着各垂直领域智能化趋势持续渗透，图形处理、安全引擎、人工智能（AI）整合、低功耗物联网控制器等各种异构应用处理器需求提升，2035年全球市场规模将进一步成长至570亿美元，2018-2035年CAGR为30.16%。

全球基于Chiplet方案的半导体器件市场增长势头强劲

Chiplet催化先进封装升级，国内厂商积极布局

目前支持Chiplet的先进封装方案按物理结构和电气连接方式主要可分为MCM（2D）、2.5D、3D封装等类型，其中2.5D/3D是当前先进封装的布局主线。

2D、2D+、2.5D、3D封装技术对比

国际IDM、Fab、OSAT巨头持续加强相关研发投资力度与产能布建，推出融合多种先进封装技术的系统级方案。目前全球先进封装Intel、TSMC、Samsung等国际巨头多家公司均创建起独立的Chiplet生态系统，其中Intel和台积电已突破超高布线密度的3D混合键合技术，在Chiplet先进封装市场处于领先地位。1）台积电先进封装布局具有市场前瞻性，推出的3D Fabric平台，搭载前端3D Silicon Stacking（SoIC）和后端CoWoS系列、InFO等先进封装技术，目前已形成相对成熟的各层级2.5D/3D封装解决方案，以满足高性能计算、移动运算、汽车电子、消费电子等多样化市场需求。2）Intel于2019年推出的Co-EMIB方案，融合2D EMIB封装和Foveros 3D封装技术，利用高密度的互连技术，让芯片在水平和垂直方向上同时获得延展，实现高带宽、低功耗和相当有竞争力的I/O密度。Intel凭借混合键合技术（Hybrid Bonding），芯片接口凸点密度未来有望缩减到10µm，凸点数量达到每平方毫米10000个。

目前国内在先进制程技术上与国际厂商仍存在明显差距，Chiplet方案为国内芯片制造业提供弯道超车机会。

国内领先封测企业顺应趋势，在支持Chiplet方案的先进封装布局已初显成果。长电科技2023年1月宣布，公司XDFOI Chiplet高密度多维异构集成系列工艺已按计划进入稳定量产阶段，基于利用有机重布线堆叠中介层涵盖2D、2.5D、3D Chiplet集成，同步实现国际客户4nm节点多芯片系统集成封装产品出货。通富微电与AMD密切合作，是AMD的重要封测代工厂，在Chiplet、WLP、SiP、Fanout、2.5D、3D堆叠等方面均有布局和储备，现已具备7nm Chiplet先进封装技术大规模生产能力。

国内面向Chiplet的先进封装方案（截至2023年1月17日）

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