风口情报:根据《科创板日报》28日报道,SK海力士计划明年发布2.5D fan-out集成
存储芯片封装方案,实现两个芯片之间的端到端连接。这种封装方案是将两个
DRAM 芯片水平并排放置,然后将它们组合成一个芯片。这种方案的优势是由于芯片下方没有添加基板,可以让成品微电路更薄。
风口解读:算力时代对堆叠封装需求提升,
台积电、
英特尔、三星、SK海力士等以及中国大陆的三大封测厂均布局2.5D/3D先进封装平台,以满足AI加速器和其他HPC芯片等高端市场快速增长的需求。有望带动先进封装设备、封装基板、封装材料需求大幅增长。(文末附相关上市公司及ETF梳理)
龙头纷纷布局2.5D/3D先进封装
资料来源:Yole、
长电科技、
华天科技、
通富微电官网、开源研究所
先进封装正成为为后摩尔时代提升芯片整体性能的主要路径。长期以来,芯片封装技术的进步速度慢于晶圆制造技术,这导致芯片数据传输速率的提升低于芯片算力的提升,传输带宽已经成为限制芯片性能的瓶颈之一。因此各种2.5D、3D先进封装技术将成为AI等高性能计算场景中算力提升的关键。先进封装技术能在不单纯依靠芯片制程工艺突破的情况下,通过晶圆级封装和系统级封装提高产品集成度实现功能多样化,满足终端需求并降低成本,成为后摩尔时代提升芯片整体性能的主要路径。
AI服务器需求加大驱动先进封装产能需求,国内厂商加码先进封装布局。根据TrendForce数据,
微软、Google、
亚马逊或中国企业
百度等CSP(云端服务供应商)陆续采购高端AI服务器,大量投入训练及强化其AI模型,将推升AI芯片及高带宽内存芯片(HBM)的需求,并驱动先进封装产能2024年将成长30~40%。国内封测龙头巩固自身优势,加码先进封装技术布局,为
人工智能带来新一轮应用需求增长做好准备。
先进封装设备国产化率整体低于15%,国产替代空间广阔。我国先进封装设备国产化率整体低于15%,后道测试机、分选机是国产替代进展最快的环节,国产化率超过10%;贴片机、划片机等后道设备国产化率仅约3%;TSV深硅刻蚀、TSV 电镀设备、薄膜沉积等制程设备几乎都进口自海外,国内以
北方华创、
中微公司、
拓荆科技、
盛美上海等为代表的公司突破海外垄断,国产化率有望逐步提升。
我国先进封装设备国产化率整体低于15%
资料来源:MIR、
芯碁微装招股说明书、《TSV 关键工艺设备特点及国产化展望》褚晓虹等 、开源研究所
先进封装需求高增、产能紧缺,国内以长电科技、通富微电、华天科技为代表的封测厂也在加大2.5D/3D等先进封装的布局,在供应链自主可控趋势下,国产设备厂商迎来发展良机。
相关上市公司梳理
芯碁微装:WLP系列直写光刻设备用于12inch/8inch集成电路先进封装领域,包括FlipChip、FanInWLP、Fan-OutWLP和2.5D/3D等先进封装形式。在RDL、Bumping和TSV等制程工艺中优势明显。
拓荆科技:公司研制了应用于晶圆级三维集成领域的混合键合(Hybrid Bonding)设备产品系列,同时,该设备还能兼容熔融键合(Fusion Bonding)。公司成功研制了首台晶圆对晶圆键合产品Dione 300,并出货至客户端进行验证,取得了突破性进展。
芯源微:在后道先进封装领域,公司作为行业龙头持续提升机台各项技术指标,全新的BHP盘体平衡压技术可应用于Chiplet等新兴先进封装领域,在更高工艺等级下实现了产品良率的提升。公司已成功研发临时键合机、解键合机产品,目前临时键合机正在进行客户端验证。
华海诚科:公司的颗粒状环氧塑封料(GMC)可以用于HBM的封装,相关产品已通过客户验证,现处于送样阶段。相比于LMC(液态塑封料)GMC(颗粒状塑封料)有较大的成本优势,在先进封装领域有部分替代LMC的趋势。
联瑞新材:公司为国内无机填料和颗粒载体行业龙头。公司持续聚焦高端芯片(AI、
5G、HPC 等)封装、异构集成先进封装(Chiplet、HBM等)、新一代高频高速覆铜板(M7、M8等)等下游应用领域的先进技术,并不断推出多种规格低 CUT点Low α 微米/亚微米球形硅微粉、球形氧化铝粉,高频高速覆铜板用低损耗/超低损耗球形硅微粉等功能性粉体材料。
雅克科技:根据公司公告,雅克科技通过收购UP Chemical,成功跻身高端前驱体材料市场,深度绑定全球领先的储存芯片制造商海力士、三星电子。公司产品应用于AI服务器HBM3中堆叠的8或12个DRAM 裸片。
壹石通:公司为封装用球铝核心供应商。在芯片封装材料领域,公司主要产品包括 Low α 球形二氧化硅、Low α 球形氧化铝,可作为 EMC(环氧塑封料)和 GMC(颗粒状环氧塑封料)的功能填充材料。
长电科技:公司XDFOI平台以2.5D无TSV为基本技术平台,并于2023年1月宣布,XDFOIChiplet高密度度多维异构集成系列工艺已按计划进入稳定量产阶段,基于利用有机重布线堆叠中介层可实现2D/2.5D/3D集成,并已实现国际客户4nm多芯片系统集成封装产品出货。
通富微电:公司与AMD合作紧密,利用次微米级硅中介层以TSV将多芯片整合于单一封装,将持续5nm、4nm、3nm新品研发,计划2023年积极开展东南亚设厂布局计划,全力支持国际大客户高端进阶。
华天科技:全资子公司华天江苏拟投资28.58亿元,进行“高密度高可靠性先进封测研发及产业化”项目的建设。项目建成投产后形成Bumping 84万片、WLCSP 48万片、超高密度扇出UHDFO 2.6万片的晶圆级集成电路年封测能力。
甬矽电子:公司已经掌握了系统级封装电磁屏蔽(EMI Shielding)技术、芯片表面金属凸点(Bumping)技术,并积极开发Fan-in/Fan-out、2.5D/3D等晶圆级封装技术、高密度系统级封装技术、大尺寸FC-BGA封装技术等。
同兴达:公司旗下昆山同兴达芯片封测项目已处于小规模量产期,同时也在积极开展相关先进封测技术的研究及储备。目前昆山同兴达与日月新半导体(昆山)合作的封测项目正在推进中,台积电CoWoS封测产能不足的部分订单已外溢日月光。
兴森科技:应用于2.5D/3D封装工艺的封装基板主要为FCBGA基板,公司珠海FCBGA封装基板项目于2022年第四季度建成产线,并于2022年12月成功试产。
华正新材:公司2022年公告,拟与深圳先进电子材料国际创新研究院(“电子材料院”)共同出资设立合资公司,开展CBF积层绝缘膜(可应用于先进封装领域诸如FC-BGA高密度封装基板、芯片再布线介质层、芯片塑封、芯片粘结、芯片凸点底部填充等重要应用场景的关键封装材料)项目相关产品的研发和销售。
赛微电子:拥有目前业界领先的TSV绝缘层工艺和制造平台,已研发出包括深反应离子刻蚀等在内的100余项MEMS核心国际专利,相关专利技术可以推广移植至2.5D和3D晶圆级先进集成封装平台,可以为实现功能化晶圆级封装和三维集成提供保障。
相关ETF梳理
华夏国证半导体芯片ETF 159995
国泰CES芯片ETF 512760
天弘中证计算机主题ETF 159998
华富中证人工智能产业ETF 515980