先進封裝已經(jīng)成為半導體的“新戰(zhàn)場”半導體材料與工藝

2022年到2028年先進封裝市場年復合增長率將達10.6%。

盡管整體經(jīng)濟不景氣，但先進封裝市場繼續(xù)保持彈性。Yole Group 最新的Advanced Packaging Market Monitor（先進封裝市場監(jiān)測）記錄了與上一年相比，2022 年的先進封裝的收入增長了約 10%。2022年價值443億美元，預計2022—2028年復合年增長率（CAGR）為10.6%，到2028年達到786億美元。

相比之下，傳統(tǒng)封裝市場預計從 2022 年到 2028 年的復合年增長率將放緩至 3.2%，達到 575 億美元?？傮w而言，封裝市場預計將以 6.9% 的復合年增長率增長，達到 1360 億美元。

2022年先進封裝市場約占集成電路封裝市場總量的48%。由于各種大趨勢，其份額正在穩(wěn)步增長。在先進封裝市場中，包括FCBGA和FCCSP在內(nèi)的倒裝芯片平臺在2022年占據(jù)51%的市場份額。從2022年到2028年，預計收入復合年增長率最高的細分市場是ED、2.5D/3D和倒裝芯片，增長率分別為30%、19%和8.5%。

到 2022 年，移動和消費者占整個先進封裝市場的 70%，預計 2022 年至 2028 年的復合年增長率為 7%，到 2028 年占先進封裝收入的 61%。電信和基礎設施部分增長最快，具有估計收入增長率約為 17%，預計到 2028 年將占先進封裝市場的 27%。汽車和運輸將占市場的 9%，而醫(yī)療、工業(yè)和航空航天/國防等其他領域?qū)⒄?%。

盡管傳統(tǒng)封裝目前主導晶圓生產(chǎn)，到 2022 年將占總產(chǎn)量的近 73%，但先進封裝市場的份額正在逐漸增加。先進封裝晶圓的市場份額預計將從 2022年的約27%增長到2028年的32%。以單位計算，傳統(tǒng)封裝占據(jù)超過94%的市場份額，但從2022年到2028年，先進封裝的出貨量預計將以6%左右的復合年增長率（按銷量計算）增長，2028年達到1010億臺。

小芯片和混合鍵合開辟新領域

先進封裝已成為半導體創(chuàng)新、增強功能、性能和成本效益的關鍵。臺積電、英特爾和三星等大公司正在采用小芯片和異構(gòu)集成策略，利用先進封裝技術(shù)以及前端擴展工作。

Chiplet 方法將 SoC 芯片劃分為多個芯片，僅縮放具有先進技術(shù)節(jié)點的芯片，并使用 2.5D 或 3D 封裝將它們集成。這提高了產(chǎn)量并降低了成本?；旌湘I合 (HB) 是另一個重要趨勢，可實現(xiàn)金屬－金屬和氧化物－氧化物面對面堆疊，且凸點間距小于 10 μm。它用于 CIS 和 3D NAND 堆疊等應用的晶圓到晶圓混合鍵合，以及用于PC、HPC和數(shù)據(jù)中心的邏輯上內(nèi)存堆疊以及3D IC 中的 3D SoC 的持續(xù)開發(fā)。

臺積電憑借其CoWoS生產(chǎn)和多樣化產(chǎn)品組合（包括 3D SoIC 、 InFO_SoW和 CoWoS變體）在高端先進封裝領域處于領先地位。英特爾在2022年大力投資先進封裝，但宏觀經(jīng)濟因素影響了其2023年的核心業(yè)務。因此，我們預計臺積電今年在先進封裝方面的投資將超過英特爾。三星為 HBM 和 3DS 產(chǎn)品、扇出面板級封裝和硅中介層提供先進封裝解決方案，從而實現(xiàn)高端性能產(chǎn)品。

與傳統(tǒng)封裝相比，先進封裝需要不同的設備、材料和工藝，例如新的基板材料、光刻工藝、激光鉆孔、CMP 和 KGD 測試。先進封裝參與者進行了大量投資來開發(fā)和引入這些進步。與先進封裝的異構(gòu)集成推動了半導體創(chuàng)新，提高了整體系統(tǒng)性能，同時降低了成本。

半導體供應鏈：新的地緣政治戰(zhàn)場

由于芯片短缺和地緣政治緊張局勢，包括先進封裝在內(nèi)的半導體價值鏈受到關注。各國政府正在投資了解和加強國內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)。地緣政治擾亂了供應鏈，影響了半導體公司獲得芯片和設備。先進封裝被視為后摩爾定律時代的關鍵，預計到 2028 年先進封裝市場將達到780億美元。

OSAT 擴展了測試專業(yè)知識，而傳統(tǒng)測試參與者則投資于封裝。隨著來自不同模型的參與者進入封裝，蠶食 OSAT，業(yè)界看到了范式轉(zhuǎn)變?；骞恢本o張，影響材料可用性并導致交貨時間延長和價格上漲。需求減少和產(chǎn)能擴張可能有助于緩解短缺?；骞掏顿Y于產(chǎn)能擴張但面臨時間限制，導致未來 2 至 3 年持續(xù)存在供應問題。

隨著摩爾定律的放緩以及前沿節(jié)點復雜性和成本的增加，先進封裝正在成為將多個裸片集成到單個封裝中的關鍵解決方案，并有可能結(jié)合成熟和先進的節(jié)點。異構(gòu)集成和基于小芯片的方法在人工智能、網(wǎng)絡、自動駕駛、高端 PC 和高端游戲等細分市場中變得必不可少。通過先進封裝技術(shù)實現(xiàn)的異構(gòu)集成可在緊湊的平面圖中實現(xiàn)具有成本效益的多芯片集成，與傳統(tǒng)封裝相比可實現(xiàn)卓越的性能。