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先進封裝,半導體的新戰場

朗迅科技 ? 來源:半導體行業觀察 ? 2023-06-14 17:46 ? 次閱讀
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據Yole預測,先進封裝 (AP:Advanced Packaging ) 市場在 2022 年價值 443 億美元,預計從 2022 年到 2028 年將以 10.6% 的復合年增長率 (CAGR) 增長至 786 億美元。相比之下,傳統封裝市場預計 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。總體而言,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。

到 2022 年,AP 市場約占整個集成電路 (IC) 封裝市場的 48%,并且由于各種大趨勢,其份額正在穩步增加。在 AP 市場中,包括 FCBGA 和 FCCSP 在內的倒裝芯片平臺在 2022 年占據了 51% 的市場份額。預計 2022 年至 2028 年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 AP 市場的 70%,預計 2022 年至 2028 年的復合年增長率為 7%,到 2028 年 占 AP 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 AP 市場的 27%。汽車和運輸將占市場的 9%,而醫療、工業和航空航天/國防等其他領域 將占3% 。

盡管傳統封裝目前主導晶圓生產,到 2022 年將占總產量的近 73%,但 AP 市場的份額正在逐漸增加。AP晶圓的市場份額預計將從 2022年的約27%增長到2028年的32%。按單位計算,傳統封裝占據超過94%的市場份額,但AP在2022年到2028年的出貨量預計將以約6%的復合年增長率增長,這意味著到2028年達到1010億單元出貨量。

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超越摩爾定律的創新:小芯片和混合鍵合開辟新領域

先進封裝已成為半導體創新、增強功能、性能和成本效益的關鍵。臺積電、英特爾三星等大公司正在采用小芯片和異構集成 策略,利用 AP 技術以及前端擴展工作。

chiplet 方法 將 SoC 芯片劃分為多個芯片,僅縮放具有先進技術節點的芯片,并使用 2.5D 或 3D 封裝將它們集成。這提高了產量并降低了成本。混合鍵合 (HB:Hybrid Bonding) 是另一個 重要趨勢,可實現金屬-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 和數據中心的邏輯上內存堆疊 3D IC 中的 3D SoC 的持續開發。

臺積電憑借其CoWoS 生產和多樣化產品組合(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,但宏觀經濟因素影響了其2023年的核心業務。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,從而實現高端性能產品。

與傳統封裝相比,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。AP 參與者進行了大量投資 來開發和引入這些進步。與先進封裝的異構集成推動了半導體創新,提高了整體系統性能,同時降低了成本。

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半導體供應鏈:新的地緣政治戰場

由于芯片短缺和地緣 政治緊張局勢,包括先進封裝在內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生態系統。中美之間的沖突擾亂了供應鏈,影響了半導體公司獲得芯片和設備。先進封裝 (AP) 被視為后摩爾定律時代的關鍵,預計到 2028 年 AP 市場將達到780億美元。然而,貿易緊張局勢導致新的價值鏈和生產搬遷,使供應鏈多樣化,但 有風險中國產能置換。七大廠商主導AP,OSAT貢獻了65.1% AP晶圓。OSAT 擴展了測試專業知識,而傳統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,業界看到了范式轉變。基板供應一直緊張, 影響材料可用性并導致交貨時間延長和價格上漲。需求減少和產能擴張可能有助于緩解短缺。基板供應商投資于產能擴張但面臨時間限制,導致未來 2 至 3 年持續存在供應問題。

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