先进封装行业市场前景如何？

后摩尔时代先进制程乏力，先进封装作用突显。

高性能的产品取决于制造端的先进制程与封测端的先进封装，在先进制 程突破乏力的情况下，先进封装有望受下游终端青睐。“摩尔定律”在很 长的一段引领着集成电路制程的发展与进步。“摩尔定律”认为集成电路 上可容纳的元器件的数目，约每隔 18-24 个月便会增加一倍，性能也将 提升一倍。自 1987 年的 1um 制程至 2015 年的 14nm 制程，集成电路制 程迭代一直符合“摩尔定律”的规律。但 2015 年以后，集成电路制程的 发展进入了瓶颈，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，集成电路行业进入了“后摩尔时代”。

先进制程成本大幅增加。尽管晶体管的尺寸微缩使得通过增加晶体管数 量提升性能的系统级芯片成为可能，然而生产这些先进制程芯片的成本 大幅增加，根据市场调研机构 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。受制 于技术与开发成本的双重难关，通过先进封装技术提升芯片整体性能成 为了集成电路行业技术发展趋势。

从历史上看，较为通行的封装技术分类的标准是按照芯片与基板的连接 方式进行划分，已经经历了三代更新：通孔插装时代、表面贴装时代和 面积阵列封装时代。目前全球半导体封装行业并行的封装技术多，以QFN 和 BGA等第三代成熟技术为主流，随着芯片在算速与算力上的需 求同步提升，封装技术正式进入第四代，即堆叠封装时代，集成化程度 大大提高。

先进封装技术的发展趋势可以分解为 3 个分向量：1）功能多样化：封装 对象从最初的单裸片向多裸片发展，一个封装下可能有多种不同功能的 裸片；2）连接多样化：封装下的内部互连技术不断多样化，从凸块 （Bumping）到嵌入式互连，连接的密度不断提升；3）堆叠多样化：器 件排列已经从平面逐渐走向立体，通过组合不同的互连方式构建丰富的 堆叠拓扑。先进封装技术的发展延伸和拓展了封装的概念，从晶圆到系 统均可用“封装”描述集成化的处理工艺。

先进封装不依赖制造工艺突破，可以提升芯片整体性能，未来有望进一 步提升市场份额。先进封装可提高产品集成度和功能多样化，满足终端 应用对芯片轻薄、低功耗等高性能需求，同时大幅降低芯片成本，封测 市场有望结构化偏向先进封装：根据市场调研机构 Yole 预测数据，2019 年先进封装占全球封装市场的份额约为 42.60%，2019 年至 2025 年，全 球先进封装市场规模将以 6.6%的 CAGR 增长，并在 2025 年占整个封装 市场的比重接近 50%；而 2019 年至 2025 年全球传统封装 CAGR 仅为 1.9%，低于先进封装。

据 Frost & Sullivan 测算，2016-2020 年中国大陆 先进封装的 CAGR 为 16.96%，规模从 187.7 亿增长至 351.3 亿；传统封 装的 CAGR 为 11.90%，规模从 1376.6 亿元增长至 2158.2 亿元。预计 2021-2025 年中国大陆先进封装 CAGR 为 29.91%，规模从 399 亿元增长 至 1136.6 亿元；传统封装的 CAGR 为 1.66%，规模从 2261.1 亿增长为 2415.3 亿。

系统级封装为先进封装的主要贡献者。根据 Yole 统计数据，2019 年全 球系统级封装规模为 134 亿美元，占全球整个封测市场的份额为 23.76%， 预测到 2025 年全球系统级封装规模将达到 188 亿美元，年均复合增长 率为 5.81%。 系统级封装能够很好兼顾性能与空间，具有较高灵活性，可以以实现终端电子产品的轻薄短小、多功能、低功耗等特性要求，同时封装级别元 件的集成相比于 Chiplet 和 SoC 有更高的灵活性。以 Apple Watch S4 为 例，系统级封装技术使其封装面积从 94.6mm2 减小 37%至 59.94mm2（根 据 Yole）。因此系统级封装在消费电子、可穿戴设备等轻巧型产品中大 量应用。

高密度细间距凸点倒装产品（FC）类产品在移动和消费市场发展空间较 大。所谓“倒装”是相对于传统的金属线键合连接方式（Wire Bonding， WB）而言的。WB 相比，FC 封装技术的 I/O 数多；互连长度缩短，电 性能得到改善；散热性好，芯片温度更低；封装尺寸与重量也有所减少。 据 Yole 数据，到 2026 年，FC-CSP（倒装芯片级尺寸封装）细分市场将 达到 100 亿美元以上。按收入细分，移动和消费市场占 2019 年先进封 装总收入的 85%，Yole 预计到 2025 年复合年增长率为 5.5%，占先进封 装总收入的 80%。而 FC-CSP 封装在移动和消费市场中占有一席之地， 主要用于 PC、服务器和汽车应用中使用的智能手机 APU、RF 组件和 DRAM 设备。

性价比是扁平无引脚封装产品（QFN/DFN）的一大优势。如果单纯比较 价格，QFN 相对于传统的 DIP/SOP 封装更高，但低于 BGA 类封装；从 性价比角度，QFN 具备更高的性价比。在低端性能芯片的红海市场，由 于成本压力过大设计公司还会选择传统的 DIP、SOP 封装；但是在中端 性能芯片的市场上，设计公司则往往会选择可造性强、成本合适的 QFN 封装，更高端性能的芯片维持 BGA 或 CSP 封装。从实际案例来看，大 型芯片设计公司在市场推广的时候往往会 QFN 和 BGA两套封装方案同 时推出（在芯片可使用 QFN 和 BGA 两种封装条件下），而 QFN 价格比 BGA 更低。

微机电系统传感器（MEMS）在传感器、物联网应用的大规模落地， MEMS 封装也备受关注。目前 MEMS 封装市场规模在 27 亿美元左右， 2016~2022 年间将会维持 16.7%的年复合增长率高速增长。其中 RF MEMS封装市场是主要驱动，2016~2022年间，年复合增长率高达35.1%。