先进封装引领“后摩尔时代”，国产替代新机遇
加油奥利给
下海干活的韭菜种子
2023-04-06 00:41:02
作者：郑震湘，佘凌星，刘嘉元
Chiplet：“后摩尔时代”半导体技术发展重要方向。Chiplet作为后摩尔时代的关键芯片技术，其具有1）小面积设计有利于提升芯片良率，2）3D等先进封装方式提升性能降低功耗，3）IP快速复用降低设计成本和复杂度有助于产品快速迭代，4）针对性选取制程工艺降低制造成本等优势。先进制程及超大芯片最受益Chiplet技术，我们看到近年以AMD、三星、台积电、Intel为代表的龙头厂商持续推出Chiplet相关产品。中国集成电路行业高端产品受到海外制裁限制背景下，Chiplet有望成为国产芯片“破局”重要途径。“超越摩尔定律”，先进封装崛起。随着摩尔定律不断进步，当前最小线宽已达到几纳米，进一步缩小特征尺寸变得非常困难。“超越摩尔定律”致力于在之前摩尔定律演进过程中未完全开发的部分提升系统集成度。先进封装是实现“超越摩尔定律”的重要方式，根据Yole，2021年全球先进封装市场规模374亿美金，到2027年有望达到650亿美金，2021-2027年CAGR 9.6%。从整个封装行业的占比来看，先进封装有望在2027年超过50%。先进封装中嵌埋式、2.5D/3D、倒装技术都将实现高复合增速。海外龙头先进封装布局如火如荼。AMD多年来始终走在封装技术革新前沿，其于2015年在GPU市场推出高带宽内存（HBM）和2.5D硅中介层技术，引领业界以小尺寸获得最佳内存带宽。2021年宣布与台积电合作推出3DChiplet（3DV-Cache），首款采用该技术的产品为Ryzen 75800X3D，其使用台积电的SoIC将铜对铜直接键合，使连接密度达到2D封装的200倍，互联密度是微凸块的15倍，集成度大大提高。台积电于2011年开始布局先进封装，目前其3DFabric系列包含前端SoIC技术和后端CoWoS、InFO封装技术。INTEL推出EMIB引领低成本2.5D异构封装，Foveros提供高性能3D堆叠解决方案。三星除了已经在HBM中使用3D堆叠之外，其代工目前主要的先进封装方案包括I-Cube、X-Cube、R-Cube、H-Cube四种。重视先进封装关键环节供应链机遇。我们总结先进封装四大要素，分别为RDL（Re-distributed layer，重布线层）、TSV（Through Silicon Via，硅通孔）、Bump（凸点）和Wafer（晶圆）。RDL起到XY平面电气延伸的作用，TSV起到Z轴电气延伸的作用，Bump起到界面互联和应力缓冲的作用，Wafer作为集成电路的载体以及RDL和TSV的介质和载体。我们认为围绕这些环节的设备、材料供应链有望受益先进封装市场增长带来的增量需求。贸易摩擦背景下，封装产业链本土化势在必行。封测厂（含独立第三方测试公司）方面，中国大陆封测厂营收规模位居全球前列，结构上仍然在不断向先进封装演进，以长电科技、通富微电、甬矽电子、伟测科技为代表的公司持续加大先进封装研发投入，紧密合作国内外知名客户，有望率先受益先进封装带来的收入利润贡献。设备供应商方面，华峰测控、长川科技、新益昌等公司分别在测试机、分选机、探针台、固晶机、焊线机等关键测试封装设备领域实现国产化突破，并不断完善产品品类，替代空间广阔。材料供应商方面，IC载板作为集成电路核心封装材料，全球产能集中于日本、韩国和中国台湾地区，国内兴森科技IC封装基本已获得三星认证通过，公司乘胜追击，进军FCBGA封装基板，宣布拟投资72亿元用于扩张FCBGA载板产能，其中珠海项目已于2022年12月成功试产。风险提示：需求不及预期，中美贸易摩擦带来的地缘政治风险。不是简单的研报搬运，更多精选个股整理研究不易，觉得有用的欢迎留言和点赞支持下，谢谢！
Chiplet：“后摩尔时代”半导体技术发展重要方向。Chiplet作为后摩尔时代的关键芯片技术，其具有1）小面积设计有利于提升芯片良率，2）3D等先进封装方式提升性能降低功耗，3）IP快速复用降低设计成本和复杂度有助于产品快速迭代，4）针对性选取制程工艺降低制造成本等优势。先进制程及超大芯片最受益Chiplet技术，我们看到近年以AMD、三星、台积电、Intel为代表的龙头厂商持续推出Chiplet相关产品。中国集成电路行业高端产品受到海外制裁限制背景下，Chiplet有望成为国产芯片“破局”重要途径。“超越摩尔定律”，先进封装崛起。随着摩尔定律不断进步，当前最小线宽已达到几纳米，进一步缩小特征尺寸变得非常困难。“超越摩尔定律”致力于在之前摩尔定律演进过程中未完全开发的部分提升系统集成度。先进封装是实现“超越摩尔定律”的重要方式，根据Yole，2021年全球先进封装市场规模374亿美金，到2027年有望达到650亿美金，2021-2027年CAGR 9.6%。从整个封装行业的占比来看，先进封装有望在2027年超过50%。先进封装中嵌埋式、2.5D/3D、倒装技术都将实现高复合增速。海外龙头先进封装布局如火如荼。AMD多年来始终走在封装技术革新前沿，其于2015年在GPU市场推出高带宽内存（HBM）和2.5D硅中介层技术，引领业界以小尺寸获得最佳内存带宽。2021年宣布与台积电合作推出3DChiplet（3DV-Cache），首款采用该技术的产品为Ryzen 75800X3D，其使用台积电的SoIC将铜对铜直接键合，使连接密度达到2D封装的200倍，互联密度是微凸块的15倍，集成度大大提高。台积电于2011年开始布局先进封装，目前其3DFabric系列包含前端SoIC技术和后端CoWoS、InFO封装技术。INTEL推出EMIB引领低成本2.5D异构封装，Foveros提供高性能3D堆叠解决方案。三星除了已经在HBM中使用3D堆叠之外，其代工目前主要的先进封装方案包括I-Cube、X-Cube、R-Cube、H-Cube四种。重视先进封装关键环节供应链机遇。我们总结先进封装四大要素，分别为RDL（Re-distributed layer，重布线层）、TSV（Through Silicon Via，硅通孔）、Bump（凸点）和Wafer（晶圆）。RDL起到XY平面电气延伸的作用，TSV起到Z轴电气延伸的作用，Bump起到界面互联和应力缓冲的作用，Wafer作为集成电路的载体以及RDL和TSV的介质和载体。我们认为围绕这些环节的设备、材料供应链有望受益先进封装市场增长带来的增量需求。贸易摩擦背景下，封装产业链本土化势在必行。封测厂（含独立第三方测试公司）方面，中国大陆封测厂营收规模位居全球前列，结构上仍然在不断向先进封装演进，以长电科技、通富微电、甬矽电子、伟测科技为代表的公司持续加大先进封装研发投入，紧密合作国内外知名客户，有望率先受益先进封装带来的收入利润贡献。设备供应商方面，华峰测控、长川科技、新益昌等公司分别在测试机、分选机、探针台、固晶机、焊线机等关键测试封装设备领域实现国产化突破，并不断完善产品品类，替代空间广阔。材料供应商方面，IC载板作为集成电路核心封装材料，全球产能集中于日本、韩国和中国台湾地区，国内兴森科技IC封装基本已获得三星认证通过，公司乘胜追击，进军FCBGA封装基板，宣布拟投资72亿元用于扩张FCBGA载板产能，其中珠海项目已于2022年12月成功试产。风险提示：需求不及预期，中美贸易摩擦带来的地缘政治风险。不是简单的研报搬运，更多精选个股整理研究不易，觉得有用的欢迎留言和点赞支持下，谢谢！
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