對于中國大陸而言，半導體依然屬于朝陽產業，但從全球視角來看，該行業已經發展到很成熟的階段，也經常有業界人士表示，半導體已經是夕陽產業，從越來越激烈的競爭態勢來看，這種說法不無道理。

當下，中國大陸半導體產業，特別是IC設計和封裝測試，由于參與者眾多，競爭不斷加劇，但整體發展水平還不高，因此，在這兩個領域，中低端產品和服務“內卷”嚴重，要想突破這個怪圈，必須向高端方向發展。與此同時，國際大廠，無論是IC設計，晶圓代工，還是封裝測試，則開始在中高端產品和服務方面加劇競爭，特別是在目前全球經濟不景氣的時段，半導體產品需求疲弱，國際大廠在高精尖技術領域的“內卷”也在加劇，封裝就是典型代表，因為封裝測試是半導體芯片生產的最后一個環節，其技術含量相對于晶圓代工要低一些，因此，國際大廠在這部分的“內卷”更明顯，且已經從傳統封裝技術，延續到先進封裝。

01先進封裝簡介 與傳統封裝技術相比，先進封裝具有小型化、輕薄化、高密度、低功耗和功能融合等優點，不僅可以提升性能、拓展功能、優化形態，相比系統級芯片（SoC），還可以降低成本。

傳統封裝技術主要包括直插型封裝、表面貼裝、針柵陣列（PGA）等，當然，它們下面還有細分技術種類，這里就不贅述了。先進封裝技術則可以分為兩個發展階段：首先是以球柵陣列、倒裝芯片（Flip-Chip, FC）為代表的技術，它們已經發展到比較成熟的階段；其次是以先進系統級封裝（SiP）、晶圓級封裝（WLP）為代表的技術，由傳統的二維走向三維封裝，目前，這類技術最為先進，且處于成長期，還沒有完全成熟。本文主要討論的就是這些還沒有完全成熟的先進封裝技術。

SiP是一個非常寬泛的概念，廣義上看，它囊括了幾乎所有多芯片封裝技術，但就最先進SiP封裝技術而言，主要包括 2.5D/3D Fan-out（扇出）、Embedded、2.5D/3D Integration，以及異構Chiplet封裝技術。

晶圓級封裝分為扇入型(Fan-in)和扇出型(Fan-out)。扇入型封裝直接在原硅片上完成，是在原芯片尺寸內部將所需要的 I/O排列完成，封裝尺寸基本等于芯片尺寸；扇出型封裝是扇入型的改良版本，制程與扇入型基本一致，不同之處在于其并不是在原始硅片上做，而是將芯片切割下來，然后重組晶圓，這樣做的目的是制造扇出區的空間。

2.5D/3D Fan-out 由扇出型晶圓級封裝技術發展而來，其I/O數多達數千個，是目前最先進的封裝技術，廣泛應用于移動設備，特別是智能手機。

據Yole統計，2021年先進封裝市場規模為374億美元，預計2027年之前，將以9.6%的復合年增長率（CAGR）增長至650億美元。

目前，廣義層面的先進封裝市場，倒裝（Flip-chip）的規模最大，占據著80%的先進封裝市場份額，其次是晶圓級扇入和扇出型封裝，而晶圓級封裝相對于整體先進封裝市場規模還比較小，主要受制于先進制程工藝掌握在少數幾家廠商手中，但從增長幅度和發展潛力來看，3D堆疊/ Embedded /晶圓級扇出型是發展最快的三大封裝技術。

到2027年，預計2D/3D封裝市場規模將達到150億美元，扇出型WLP約為40億美元，扇入型約為30億美元，Embedded 約為2億美元。與傳統封裝相比，先進封裝的應用范圍不斷擴大，預計到2027年將占整個封裝市場的50%以上。

02不同業態廠商的發展路線

近些年，除了傳統委外封測代工廠（OSAT）之外，晶圓代工廠（Foundry）、IDM也在大力發展先進封裝或相關技術，甚至有IC設計公司（Fabless）和OEM也參與其中。

不同業態的廠商，其在封裝業務方面投入的資源也有所不同，技術發展路線也存在差異。總體而言，最具代表性的企業包括四家，分別是臺積電、日月光、英特爾和三星電子，其中，臺積電和三星電子是Foundry，英特爾是IDM，日月光是OSAT。

由于在發展先進封裝技術和業務方面具有前瞻性，再經過多年積累和發展，目前，臺積電已成為先進封裝技術的引領者，相繼推出了基板上晶圓上的芯片（Chip on Wafer on Substrate, CoWoS）封裝、整合扇出型（IntegratedFan-Out, InFO）封裝、系統整合芯片（System on Integrated Chips,SoIC）等。英特爾則緊追其后，推出了EMIB、Foveros和Co-EMIB等先進封裝技術，力圖通過2.5D、3D和埋入式3種異構集成形式實現互連帶寬倍增與功耗減半的目標。三星電子相對落后一些，為了追趕臺積電，前些年推出了扇出型面板級封裝（Fan-Out Panel Level Package, FOPLP）技術，在大面積的扇出型封裝上進一步降低封裝體的剖面高度、增強互連帶寬、壓縮單位面積成本，目的是取得更高的性價比。

Foundry方面，由于2.5D/3D封裝技術中涉及前道工序的延續，晶圓代工廠對前道制程非常了解，對整體布線的架構有更深刻的理解，因此，在高密度封裝方面，Foundry比傳統OSAT廠更具優勢。另外，Foundry更擅長扇出型封裝，在這方面的投入更多，主要原因是扇出型封裝的I/O數量更多，而且定制化程度較高，從發展情勢來看，傳統OSAT廠在扇出型封裝方面將會受到較大沖擊，未來的市場份額越來越小。Yole預計到2024年，Foundry將會占據71%的扇出型封裝市場，而OSAT的市場份額將會降至19%。

以臺積電為例，2020年，該公司將其SoIC、InFO、CoWoS等3DIC技術，整合命名為TSMC 3D Fabric，進一步將制程工藝和封裝技術深度整合，以加強競爭力。

臺積電用于手機AP的InFO封裝技術，是幾乎不使用封裝載板的InFO_PoP(Package-on-Package)，與OSAT以載板技術為基礎的FC-PoP分庭抗禮。

最先進封裝技術多用于手機芯片，如應用處理器AP。在手機AP封裝結構組成中，下層為邏輯IC，上層為DRAM，若采用InFO_PoP技術，芯片客戶必須先采購DRAM，但因為DRAM有類似期貨的價格走勢，加上晶圓級Fan-out成本高昂，近年來，雖然InFO_PoP已經發展到第七代，實際有量產訂單的，還是以蘋果AP為主。

考慮到DRAM的采購成本，臺積電推出了僅有下層邏輯IC封裝部分的InFO_B(Bottom only)衍生技術，據了解，聯發科等對于此技術興趣濃厚，畢竟，手機AP兼顧效能、功耗、體積、散熱等的發展趨勢未變，或許Fan-out技術正是抗衡高通，追趕蘋果的關鍵。

一線IC設計公司曾指出，手機芯片廠商雖然有導入Fan-out等先進封裝技術的意愿，但產線會先鎖定少數頂級旗艦級AP，同時會優先考慮最具量產經驗的Foundry。日月光、Amkor、長電等OSAT廠，強項是需求量龐大的載板型FC封裝技術，即便是4nm、3nm制程，FC封裝仍是具有性價比優勢的首選。但是，IC設計公司需要更多的差異化產品和服務，在IC設計公司取得先進制程產能后，進入后段封裝流程，市面上唯一具有手機AP Fan-out封裝大規模量產經驗的，只有臺積電。

三星方面，先進封裝技術相對臺積電起步較晚，三星原本想以扇出型面板級封裝（FOPLP）技術搶奪手機AP市場份額，然而，三星一直未能很好地解決FOPLP的翹曲等問題，同時，FOPLP封裝的芯片精度無法與晶圓級封裝相比，使得良率和成本難題無法得到改善。目前，采用FOPLP量產的芯片仍然以智能穿戴設備應用為主，還無法在智能手機等要求更高的應用實現規模量產。

面對并不成功的FOPLP，三星于2020年推出了3D堆疊技術“X-Cube”，2021年還對外宣稱正在開發“3.5D封裝”技術。

為了在先進封裝技術方面追趕競爭對手，2022年6月，三星DS事業部成立了半導體封裝工作組（TF），該部門直接隸屬于DS事業本部CEO。

作為IDM，英特爾也在積極布局2.5D/3D封裝，其封裝產品量產時間晚于臺積電。英特爾2.5D封裝的代表技術是EMIB，可以對標臺積電的CoWoS技術，3D封裝技術Foveros對標臺積電的InFO。不過，目前及可預見的未來一段時期內，英特爾的封裝技術主要用在自家產品上，對市場造成的影響較小。

與Foundry、IDM相比，傳統OSAT在多功能性基板整合組件方面（比如 SiP 封裝）占據優勢，其市場份額也更大。另外，OSAT擅長扇入型封裝，仍將是市場的主要玩家。

相對于Foundry的SiP封裝技術，OSAT廠（日月光等）的優勢在于異構集成，例如蘋果手表S系列高密度整合了各種有源和無源器件，相關技術多用于射頻、基站、車用電子等領域的多種器件集成。而Foundry對該領域的布局意愿不大，主要精力放在了高性能計算、高端傳感所需的高難度、高密度封裝工藝上。因此，對于OSAT來說，異構SiP封裝是一個穩定的增量市場。據Yole統計，2020年，OSAT占據60%的SiP市場份額，而Foundry和IDM分別占據14%和25%。

03結語

對于國際大廠而言，傳統封裝技術已經被淹沒在“紅海”之中，沒有什么投資價值了。而隨著先進制程工藝發展與摩爾定律越來越不匹配，退而求其次，需要在先進封裝工藝方面下功夫，這是市場應用發展提出的需求。因此，國際大廠，特別是在先進制程工藝方面處于行業領先地位的廠商，無論是Foundry，還是IDM，都開始在最先進封裝領域投下重注，以求在先進制程+先進封裝融合方面形成護城河，以在未來的競爭中占據更有利的位置。

在發展最先進封裝技術的道路上，不同業態廠商所選擇的路線也有所不同。

傳統OSAT沒有芯片制造的前道工序，其封裝技術對與制程工藝的融合和匹配度要求不高，因此，OSAT仍以多芯片的SiP封裝為主要發展方向。

Foundry則與OSAT正相反，需要發揮其前道芯片先進制造工藝的優勢，走的是芯片制造+封裝高度融合的路線。

IDM則介于Foundry和OSAT之間，更加平衡，無論是晶圓級封裝，還是先進SiP，在IDM那里都有較為廣闊的用武之地。而就目前情況來看，在與先進制程工藝（10nm以下）匹配的先進封裝技術方面，能夠駕馭并愿意投入重注的IDM僅有英特爾一家。由于外售份額非常有限，與頭部Foundry和OSAT相比，英特爾發展最先進封裝技術以“自娛自樂”為主，未來能否有拓展，就要看該公司晶圓代工業務的發展情況了。