2020中国半导体先进封装设备行业市场产业国产边际需求研究报告（20页）.docx

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1、2020 年深度行业分析研究报告目 录1.先进封装技术渗透，封测设备市场边际需求改善31.1.封装技术由“传统”向“先进”过渡，设备丰富度与先进度提升31.2.封测设备市场总体向上，先进封装技术加速封测设备市场成长72.国内企业技术持续突破，封测设备基本实现国产替代102.1.先进封装设备：国内厂商积极布局，加速导入封测龙头企业 102.2.测试设备：分散与集中并存，国内厂商技术持续突破133.封测企业积极扩充先进封装产能，加速拉动国产设备需求151. 先进封装技术渗透，封测设备市场边际需求改善半导体制造产业主要分为设计，制造和封测三大环节。上游支撑产业为 EDA、半导体材料和半导体设备，下游

2、应用产业为消费电子、通讯产业 等。其中封测行业属于半导体晶圆前道制造之后的工序，主要分为封装 和测试两大细分环节。封装可以对裸片起到机械支撑，电信号的互联与 引出、电源的分配和热管理等功能，并保护其免受环境因素损伤；测试 包括设计验证测试、代工制造时的晶圆测试和封装后的成品测试，主要 测试产品的功能、电性等是否满足要求。图 1：IC 封装测试是半导体制造产业的末端半导体支撑产业半导体材料半导体设备EDA 半导体制造产业光电子 分立器件 传感器 集成电路IC设计 IC制造 IC封测 半导体应用产业消费电子通讯 工业自动化 其他数据来源：芯源微招股说明书，证券研究接下来，我们将从封装和测试两个环节

3、中所需要的设备入手，进一步分 析封测技术进步带来设备新需求。1.1.封装技术由“传统”向“先进”过渡，设备丰富度与先进 度提升封装技术逐步从传统封装向先进封装过渡，进入后摩尔定律时代。最初 的封装技术指传统封装，对晶圆片进行切割后再进行加工，主要利用引 线键合和插脚等形式使内部电路与外部器件实现连接，相关技术包括单 列直插封装（SIP）、双列直插封装（DIP）、方型扁平式封装（QFP）、插 针网格阵列封装(PGA)、小晶体管外形封装（SOT）等。随着半导体技 术逐渐逼近硅工艺尺寸的极限，晶圆制程技术节点的推进已经难以满足 摩尔定律的要求，人们开始转向系统级、晶圆级等先进封装技术进行创 新，以进

4、一步实现电子产品功能化、轻型化、小型化、低功耗和异质集 成的特点。其中具有代表性的技术为多芯片组件封装（MCM）、系统级 封装（SIP）、3D 封装和芯片级尺寸封装（CSP）等，这些先进封装技术 正在越来越多地应用到电子产品中。图 2： 半导体封装技术从传统封装向先进封装技术发展数据来源：Yole先进封装技术路线目前主要有两种发展方向，一种是减少封装面积，使 其接近芯片大小同时减低成本，主要有 FOWLP 封装，另一种是将多个 芯片集成到同一封装当中，增加封装内部集成度，主要封装模式有 SiP、 2.5D/3D 封装。以 3D 封装技术为例，3D 封装技术是通过垂直互联技术 将平面芯片堆叠至

5、3D，按照连接方式，可分为倒装芯片（FC）、封装体 堆叠（POP）和硅通孔（TSV）。3D TSV 封装主要以硅通孔技术进行三 维层面的芯片间互连，连线长度缩短到芯片厚度，传输距离减少到千分 之一，不仅大大提高了封装密度，而且改善了芯片间的信号传输速度， 除此之外，提高了对电路板空间的集约化利用，降低了芯片的功耗。除了常用的 UBL、RDL 等先进封装工艺，其最主要的工艺技术为硅通孔 的形成，包括通孔的制造、通孔的绝缘和阻挡层、种子层的填镀。在通 孔制造过程中利用干法刻蚀或者湿法腐蚀设备刻蚀出一条贯穿硅基板 的通孔。在通孔绝缘过程中利用 PEALD 或者 CVD 设备在通孔表面沉积 一层氧化物

6、绝缘体。之后在阻挡层、种子层的填镀过程中利用溅射设备 进行电镀铜的沉积。3D TSV 封装将多颗芯片进行了堆叠放置，例如将 多颗带有 TSV 的 DRAM 芯片堆叠在带有 TSV 的 Logic 芯片上。图 3： 采用 TSV 的 3D 封装技术可以实现多层芯片的堆叠数据来源：集成电路产业创新联盟，北方华创集成电路封测设备技术发展报告先进封装设备不断向前道设备靠近，先进封装产线中所需的设备比传统 封装更多且更先进。根据北方华创以及集成电路产业创新联盟，随着前 道制程不断缩微，先进封装 bump pitch, RDL L/S 也在不断向更小更细尺 寸发展，对先进封装设备在更小线宽处理、颗粒控制、