長久以來半導體產業鏈中最為人津津樂道的是設計及代工環節，據 Gartner 數據，2015 年全球代工市場營收 488 億美元，而封裝市場營收 255 億美元，兩者比例約為 1.9:1，封裝環節市場巨大，不容忽視。半導體封 裝是指芯片（Die）和不同類型的框架（L/F）和塑封料（EMC）形成的不同外形的封裝體。 半導體芯片并非孤島，需通過互連的輸入、輸出（I/O）系統與周邊的系統或者電路組成更 加復雜的系統。由于 IC 芯片及其內部的電路非常脆弱，需要封裝來支撐和保護。封裝的主 要功能包括：提供芯片與外部系統的電器連接，包括電源與信號；提供芯片穩定可靠的工作 環境，對集成電路芯片起到機械和環境保護作用；提供熱能通路，保證芯片正常散熱。

集成電路產業鏈

　　小尺寸、輕薄化、高引腳、高 速度以及低成本為封裝技術發展主要驅動因素。60 年代插入式封裝占據主流市場，隨計算 機總線控制逐漸由 8 位轉向 16 位、32 位，新技術應運而生，80 年代表面貼狀技術誕生， SMT技術使電路板尺寸降低約70%，成本降低約50%。晶體管特關鍵特征尺寸90nm、45nm、 22nm 下對應新型封裝形式不斷出現，逐漸由引線鍵合技術（WB）發展到焊球陣列封裝 （BGA） ，并逐漸向 3D 封裝拓展。

晶體管特征尺寸縮減與封裝技術發展對應關系

　　受性能驅動和成本驅動影響，封裝技術路徑大致可分 為四個階段：第一階段為上世紀 80 年代以前，封裝的主體技術是針腳插裝；第二階段是從 上世紀 80 年代中期開始，表面貼裝技術成為最熱門的組裝技術，改變了傳統的 PTH 插裝形 式，通過微細的引線將集成電路芯片貼裝到基板上，大大提高了集成電路的特性，而且自動 化程度也得到了很大的提高；第三階段為上世紀 90 年代，隨著器件封裝尺寸的進一步小型化，出現了許多新的封裝技術和封裝形式，其中最具有代表性的技術有球柵陣列、倒裝芯片 和多芯片組件等，這些新技術大多采用了面陣引腳，封裝密度大為提高，在此基礎上，還出 現了芯片規模封裝和芯片直接倒裝貼裝技術。第四代封裝技術以 SiP、WLP 和 TSV 為代表， 在凸點技術和通孔技術的基礎上，進一步提高系統的集成度與性能。

封裝技術發展路徑

　　自 1965 年“摩爾定律”提出以來，微電子 器件的密度幾乎沿著“摩爾定律”的預言發展。目前，芯片特征尺寸 14nm 已經實現量產，10nm 正在進行試產，7nm 尚屬研發階段，已接近物理極限，再想通過降低特征尺寸來提高 電路密度不僅會大幅提高成本，還會降低電路的可靠性。為了提高電路密度，延續或超越“摩 爾定律”，籍由先進封裝技術成為必然。

　　SiP 技術將系統或子系統的全部或大部分電子功能配置在 整合型基板內，即將原來的三個封裝層次（一級芯片封裝、二級插板/插卡封裝、三級基板封 裝）濃縮在一個封裝層次內，極大地提高了封裝密度和封裝效率。WLP 技術直接在晶圓上 進行大多數或是全部的封裝測試程序，之后再進行切割（singulation）制成單顆組件，封裝 尺寸小。TSV 技術在芯片鉆出通孔，從底部填充入金屬, 硅晶圓上以蝕刻或激光方式鉆孔， 再以導電材料如銅、多晶硅、鎢等物質填滿，可以實現三維封裝，組裝密度可達到 200%-300%。

先進封裝技術優勢

　　SiP 是指利用各種堆疊集成技術，將 多個具有不同功能的芯片及被動元件集成到尺寸更小的封裝元件上，形成一個系統，以實現 電子設計的小型化。其核心是去互聯，去 PCB，直接形成一個多芯片封裝體以減小體積。 此前， A 客戶已經將 SiP 推進到其攝像頭模組、射頻模組和指紋模組，以及手表整體芯片上， 未來，在存儲器、無線模組、甚至主芯片等價值量更高的領域都可能采用 SiP。SiP 可以最 大限度地優化系統性能、避免重復封裝、縮短開發周期、降低成本、提高集成度。

SiP 的技術特點

　　WLP 晶圓級封裝使封裝尺寸接近裸片。不同于傳統的芯片封裝方式（先切割再封測， 而封裝后至少增加原芯片 20%的體積），晶圓級封裝是先在整片晶圓上進行封裝和測試，然 后才切割成一個個的 IC 顆粒，因此封裝后的體積即等同 IC 裸晶的原尺寸。理論上，WLP 由于不需要中介層（Interposer）、填充物（Underfill）與導線架，并且省略黏晶、打線等制 程，因此能夠大幅減少材料以及人工成本；除此之外，WLP 大多采用重新分布（Redistribution） 與凸塊（Bumping）技術作為 I/O 繞線手段，因此 WLP 具有較小的封裝尺寸與較佳電性表 現的優勢，目前多見于強調輕薄短小特性的可攜式電子產品 IC 封裝應用。

晶圓級封裝工藝流程

　　TSV 實現硅通孔垂直互聯，或成未來 3D 封裝主要手段。TSV 在芯片間或晶圓間制作垂 直通道，實現芯片間垂直互聯。相比引線鍵合技術以及倒轉片技術，TSV 被認為具有高密度 集成、電性能提升、異質集成等優勢。但由于技術原因目前成本較高，主要應用于圖像傳感 器、轉接板、存儲器、邏輯處理器+存儲器、RF 模組、MEMS 晶圓級 3D 封裝等高端封裝。 未來若在成本控制方面有所突破，相信 TSV 技術大有取代引線鍵合互聯之勢。

典型 TSV 結構

　　以 FCCSP 和 FoWLP 為例， WLCSP 極限大致為 500 個 I/O 在 8×8 毫米²的封裝中，FoWLP 封裝面積略大于芯片面積，以擺放 進更多的 I/O。通常認為 FoWLP 較倒裝片封裝具備成本優勢，但其中再分布層（RDL）的 成本是整體封裝的重要成本組成，標準 WLCSP 具有最低的成本，當封裝尺寸和芯片尺寸的 比值增大時，低價倒裝芯片結構更有利。先進封裝雖性能優越，但成本較高。例如晶圓級的 系統級封裝提供重分布層（RDL）能夠將目標線寬/線距（L/S）藍圖由基板級的 10µm/10µm 推進到 1µm/1µm。但其工藝難度和復雜性大幅提高，成本也將隨著增加，如需建立“class 1” 超凈間，并配套物理/化學氣相沉積（PVD/CVD），化學機械研磨（CMP）等設備，其投資 不亞于像晶圓廠級別。根據芯片需求提出性能與成本平衡的封裝解決方案將成未來封裝廠重要競爭能力。

FCCSP 與 FoWLP 成本與面積關系

　　傳統封裝技術成熟，成 本較低，產能大，重點服務標準元器件、CPU、MCU 等成熟市場；先進封裝系統集成密度 高，電性能優越，個性化定制能力強，重點服務射頻模塊、高性能計算（HPC）、 MEMS 等 高端市場。以安靠為例，多次封裝服務針對不同細分市場：倒裝片封裝仍適合大部分智能移 動終端、汽車、醫療、可穿戴設備應用；WLPCSP 覆蓋集成無源器件、編解碼器、功率放 大器、驅動 IC、射頻收發器、無線局域網網絡芯片、導航系統和汽車雷達等領域；基板級 SiP 整合濾波器、混頻器、解調器、功率放大器和被動元器件等；晶圓級 SiP 集成高帶寬內 存（HBM,HMC）、ASIC、高性能運算的圖形處理單元和 FPGA 等。

傳統封裝典型應用

五層次服務框架

　　2015 年 全球半導體產業總銷售額為 2884 億美元，較 2014 年有所下降。受此影響全球封測行業銷 售額由 2014 年的 271.3 億美元跌至 2015 年的 255.3 億美元。但據 Gartner 預測，未來數 年全球封測市場仍將保持平穩增長，至 2020 年增至 314.8 億美元，GAGR 為 4.3%，市場 空間依舊廣闊。

全球半導體銷售額（億美元）

全球封測市場預測（百萬美元）

　　預計 2015 年至 2018 年智能手機出貨量將由 14.32 億部上升至 18.73 億部，CAGR 9.4%，為半導體下游終端應用中最大 貢獻者。據 Yole 預測，至 2018 年，半導體市場將達到 3900 億美元，智能手機和平板電腦 將貢獻 29.5%的市場，居于其后的是計算機市場，但預計增長較慢，復合增長率為 2%。其 后為網絡市場，增長率為 5%，2018 年為半導體市場貢獻 16.4%的份額。

　　2015 年先進封裝市場（包括 SiP、WLP 以及 TSV 等）12 英寸等值晶圓達 2.5 千萬片，行業占比 32%。預計 2015 年至 2019 年平穩增長，至 3.7 千萬片，行業占比 38%。至 2020 年，全球先進封裝市場 12 英寸 等值晶圓增至 3200 千萬片，中國先進封裝產量增至 8 百萬片。2014 年，全球先進封裝市場 規模達 201.5 億美元，其中 Flip-chip 占比 84%，Fan-Out 封裝占比 1%。隨著高端 Fan-Out 封裝在先進封裝中占比 2020 年提升至 8%，預計 2020 年先進封裝市場規模將達 326 億美 元，中國市場將至 46 億美元。

全球先進封裝產量預測

大陸先進封裝產量預測

　　2010年TSV技術加工300mm 等值晶圓為 417868 片，預計 2017 年可加工 9576906 片，復合增長率為 55.4%，其中邏輯 SiP/SoC 封裝為其增長最主要動力，居于其后的是 3D 結構 DRAM。在終端市場上，智能手 機的封裝需求將為 TSV 技術貢獻 43%的市場。居于 2、3 名的分別為服務器和平板電腦， 分別貢獻 13%和 6%的市場。隨著智能手機以及其他可穿戴設備對芯片數目及芯片性能要求 的不斷提升，先進封裝技術在消費市場中將被最先應用到對體積和性能要求最嚴格的領域， TSV 技術被公認為目前最可能大幅縮小芯片尺寸的技術，將在智能手機市場首先取得最廣泛 應用。

TSV 應用市場

　　手機在 SiP 下游應用產值占比達 70%，SiP 在手機市場的滲透率很大程度上決定了其未來的發展趨勢。智能手機輕薄化和多功能化已成 定勢，除 iPhone 之外，SiP 將在更多智能手機中得到應用，每部智能手機中使用 SiP 的顆 數也會增加。雙重效應將在未來三年帶來巨大新增市場。據 IDC 預測，2016 年，平均每部 智能手機中有兩顆 SiP，10%的滲透率之下，SIP 新增市場規模將達到 2.8 億顆，價值 11.2 億美元。2017 和 2018 年，SiP 新增市場規模將分別為 38.9 億美元和 96 億美元。

SiP 下游應用占比

SiP 新增市場規模

　　隨著 2016 年全球龍頭日月光與 2015 年排名第 3 的矽品合并塵埃落定，封測行業超級巨頭出現，以 2015 年營收計算占全球 28.9%。同期全 球營收榜眼安靠也完成了對全球排名第 6 的日本封測廠商 J-Device 的 100%股權收購，而本 土企業長電科技完成收購新加坡廠商星科金朋，排名躍居全球第三。至此，封測行業集中度 進一步提升，龍頭優勢更加突出，行業格局日漸明晰，三巨頭格局形成，三家市占率超 50%。

2015 年全球封測市場主要廠商營收及份額

以 2015 年營收計并購后三巨頭市場份額

　　2015 年中國封裝市場營收 3017.3 百 萬美元，同比增長 28%，預計至 2020 年可達 5484.1 百萬美元，2015 年至 2020 年 GAGR 12.7%，中國封裝產業全球份額將隨之由 2015 年的 12%增至 2020 年的 17%。日月光、安 靠、飛思卡爾、恩智浦、英特爾等半導體廠商紛紛在大陸設立封裝廠，其中飛思卡爾、英特 爾及安靠 2015 年營收進入封裝行業前 10，國內封裝產業發展迅速，產業轉移趨勢明顯。

國內封裝市場預測

　　到 2014 年底， 國內具有一定規模的 IC 封裝測試企業有 85 家，其中本土企業或內資控股企業 27 家，其余 均為外資、臺資及合資企業。國內封裝企業的產能和銷售收入近年保持快速增長，在 BGA、 CSP、WLP、FC、BUMP、SiP 等先進封裝產品市場已占有一定比例，約占總銷售額的 25%。 長電科技、通富微電和華天科技躋身國內第一梯隊，2015 年毛利率分布為 17.27%、21.41% 及 20.68%。

2015 國內前十封裝廠商營收占比

2015 年主要本土封裝企業營收（百萬元）

國內封裝企業規模

　　受國家集成電路產業扶持政策拉動，至 2020 年，國內 IC 產業將保持 CAGR 20% 增長率。同時，本土 IC 封測企業全球并購活動加強，不僅帶來大量先進封測技術與知識產 權，也使得國際客戶逐漸轉向大陸。外加近年國際 IC 封裝巨頭安靠等在大陸的大量投資， 我國 IC 先進封裝產業預計將以 CAGR 不低于 18%增速保持增長，預計由 2016 年產量 41.5 億片增至 2018 年 57 億片。2020 年，國內先進封裝行業規模將達到 46 億美元 。