集成電路封裝在電子學(xué)金字塔中的位置既是金字塔的尖頂又是金字塔的基座。說它同時處在這兩種位置都有很充分的根據(jù)。
預(yù)估2023年全球封測市場規(guī)模將同比減少13.3%
根據(jù)IDC最新研究顯示,隨著全球AI、HPC、5G、車用、物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用需求提升,半導(dǎo)體供應(yīng)鏈持續(xù)擴張,2022年全球封測市場規(guī)模達445億美元。但受到庫存調(diào)整,預(yù)估2023年全球封測市場規(guī)模將同比減少13.3%。不過隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)緩步回升,加上廠商于先進封裝、異質(zhì)整合的布局,將有助于2024年整體封測產(chǎn)業(yè)重回成長態(tài)勢。
2023上半年諸多封測廠的產(chǎn)能利用率為50%-65%,隨著庫存調(diào)整后的需求溫和復(fù)蘇,下半年有望回升至60%-75%,甚至來自先進封裝的部分急單能讓產(chǎn)能利用率提升至80%,然而仍與2022年的70%-85%仍有差距。
集成電路封裝在電子學(xué)金字塔中的位置既是金字塔的尖頂又是金字塔的基座。說它同時處在這兩種位置都有很充分的根據(jù)。從電子元器件(如晶體管)的密度這個角度上來說,IC代表了電子學(xué)的尖端。但是IC又是一個起始點,是一種基本結(jié)構(gòu)單元,是組成我們生活中大多數(shù)電子系統(tǒng)的基礎(chǔ)。同樣,IC不僅僅是單塊芯片或者基本電子結(jié)構(gòu),IC的種類千差萬別(模擬電路、數(shù)字電路、射頻電路、傳感器等),因而對于封裝的需求和要求也各不相同。本文對IC封裝技術(shù)做了全面的回顧,以粗線條的方式介紹了制造這些不可缺少的封裝結(jié)構(gòu)時用到的各種材料和工藝。
《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》明確了中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的四大任務(wù):著力發(fā)展集成電路設(shè)計業(yè)、加速發(fā)展集成電路制造業(yè)、提升先進封裝測試業(yè)發(fā)展水平、突破集成電路關(guān)鍵裝備和材料?!秶壹呻娐樊a(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》提出,2020年與國際先進水平的差距逐步縮小,全行業(yè)銷售收入年均增速超過20%;2030年產(chǎn)業(yè)鏈主要環(huán)節(jié)達到國際先進水平,一批企業(yè)進入國際第一梯隊,實現(xiàn)跨越式發(fā)展。
集成電路封裝是伴隨集成電路的發(fā)展而前進的。隨著宇航、航空、機械、輕工、化工等各個行業(yè)的不斷發(fā)展,整機也向著多功能、小型化方向變化。這樣,就要求集成電路的集成度越來越高,功能越來越復(fù)雜。相應(yīng)地要求集成電路封裝密度越來越大,引線數(shù)越來越多,而體積越來越小,重量越來越輕,更新?lián)Q代越來越快,封裝結(jié)構(gòu)的合理性和科學(xué)性將直接影響集成電路的質(zhì)量。
因此,對于集成電路的制造者和使用者,除了掌握各類集成電路的性能參數(shù)和識別引線排列外,還要對集成電路各種封裝的外形尺寸、公差配合、結(jié)構(gòu)特點和封裝材料等知識有一個系統(tǒng)的認識和了解。以便使集成電路制造者不因選用封裝不當而降低集成電路性能;也使集成電路使用者在采用集成電路進行征集設(shè)計和組裝時,合理進行平面布局、空間占用,做到選型恰當、應(yīng)用合理。
半導(dǎo)體下游應(yīng)用廣泛,涵蓋消費電子、電力電子、交通、醫(yī)療、通訊技術(shù)、醫(yī)療、航空航天等眾多領(lǐng)域。近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算、大數(shù)據(jù)、5G、機器人等新興應(yīng)用領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展,各類半導(dǎo)體產(chǎn)品的使用場景和用量不斷增長,為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)注入了新的增長動力。根據(jù)美國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù),全球半導(dǎo)體銷售額從2011年的3,003.4億美元增長至2021年的5,475.8億美元,2011-2021年CAGR為4.46%,市場規(guī)模穩(wěn)步增長。全球封測市場規(guī)模從2016年的510.00億美元增長至2020年的594.00億美元,保持著平穩(wěn)增長。
根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2027年中國集成電路封裝行業(yè)全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究咨詢報告》顯示:
受益于產(chǎn)業(yè)政策的大力支持以及下游應(yīng)用領(lǐng)域的需求帶動,國內(nèi)封裝測試市場增長較快,國內(nèi)封測市場規(guī)模從2016年的1,564.30億元增長至2020年的2,509.50億元,年均復(fù)合增長率為12.54%,遠高于全球封測市場3.89%,其中2020年先進封裝市場規(guī)模為351.30億元。全球集成電路封測產(chǎn)業(yè)進入穩(wěn)步發(fā)展期,而中國封測產(chǎn)業(yè)發(fā)展仍保持較高增速,2017年到2021年的年復(fù)合增長率約為9.9%。2022年中國集成電路封裝測試業(yè)銷售額2,995.1億元,同比增長8.4%。目前,先進封裝引領(lǐng)全球封裝市場增長。全球封裝市場按技術(shù)類型來看,先進封裝的增速遠高于傳統(tǒng)封裝,預(yù)計到2026年,先進封裝總體市場份額將超過50%,成為封裝產(chǎn)業(yè)增長的核心動力。
近年來我國晶圓廠建設(shè)迎來高峰期,將帶動封裝測試市場的發(fā)展。根據(jù)SEMI報告預(yù)測,2020-2025 年中國大陸地區(qū)晶圓產(chǎn)能占全球比例將從18%提高至 22%,年均復(fù)合增長率約為 7%。隨著大批新建晶圓廠產(chǎn)能的釋放,集成電路封裝測試需求將大幅增長。隨著芯片制造技術(shù)的不斷進步和芯片封裝技術(shù)的快速發(fā)展,芯片封裝技術(shù)將更加先進和智能化,從而提高芯片的可靠性和穩(wěn)定性。同時,芯片封裝技術(shù)的發(fā)展將促進芯片的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大和深入。
隨著電子產(chǎn)品進一步朝向小型化與多功能的發(fā)展,芯片尺寸越來越小,芯片種類越來越多,其中輸出入腳數(shù)大幅增加,使得3D封裝、扇形封裝(FOWLP/PLP)、微間距焊線技術(shù),以及系統(tǒng)封裝(SiP)等技術(shù)的發(fā)展成為延續(xù)摩爾定律的最佳選擇之一,半導(dǎo)體封測行業(yè)也在由傳統(tǒng)封測向先進封測技術(shù)過渡,先進封裝技術(shù)在整個封裝市場的占比正在逐步提升。
據(jù)預(yù)測,2021年全球先進封裝市場總營收為374億美元,預(yù)計先進封裝市場將在2027年達到650億美元規(guī)模,2021-2027年間年化復(fù)合增速達9.6%,相比同期整體封裝市場和傳統(tǒng)封裝市場,先進封裝市場的增長更為顯著。
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2023-2027年中國集成電路封裝行業(yè)全景調(diào)研與發(fā)展戰(zhàn)略研究咨詢報告
《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》明確了中國集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展的四大任務(wù):著力發(fā)展集成電路設(shè)計業(yè)、加速發(fā)展集成電路制造業(yè)、提升先進封裝測試業(yè)發(fā)展水平、突破集成電路關(guān)鍵裝備和材料?!秶?..
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