先進封裝市場規模,直逼1200億美元

Yole表示,先進封裝市場在2025年達到550億美元,預計到2031年將增長到1200億美元以上。

先進封裝技術正在超越傳統封裝技術,成為半導體封裝行業的主導領域。

定價權已經回歸,但並不均衡:AI封裝、HBM封裝、記憶體測試和高端基板掌握著定價權,而成熟的封裝仍然受到外匯、黃金和銅通膨以及商品化的壓力。

少數幾家企業掌握著供應鏈的守門人:台積電的 CoWoS 產能、味之素的 ABF 基板以及 Nittobo 在 T 型玻璃領域的統治地位,使得日本和台灣成為人工智慧封裝的關鍵咽喉要道。


日月光、PTI、安靠、台積電、SK海力士、Ibiden和優尼美光都在擴大產能,但完工時間集中在2027-2028年左右,短期內市場供應緊張。

先進封裝市場已進入新周期。傳統的後端模式正被系統擴展模式所取代,在這種模式下,封裝決定了人工智慧計算的可用性、記憶體頻寬、供電、散熱和系統成本。

到 2031 年,先進封裝預計將佔半導體封裝總收入的大部分,成為創造系統性能的物理層。

Yole公司的Bilal Hachemi表示:“先進封裝不再是事後的後端考慮因素。它已成為決定人工智慧計算可用性、記憶體頻寬、電源供應和系統成本的物理層。這是一種結構性轉變,而不僅僅是一個增長周期。”

因此,市場中可投資的部分不是一般的“封裝”,而是與人工智慧計算、HBM、記憶體測試、高速基板、CPO 和 IDM 外包相關的後端能力子集。

Yole公司的陳益義表示:“定價權已經回歸,但並非處處如此。那些擁有資質和產能護城河、AI封裝、HBM、高端基板等技術的企業才是定價者。其他企業仍在進行成本競爭。”


競爭格局反映了這種集中度。台積電的CoWoS產能實際上是領先AI加速器整合的關鍵環節,而味之素的ABF優勢和日東紡的T型玻璃地位使日本成為AI基板材料的咽喉要道。

產能響應範圍廣泛但不均衡:日月光、PTI、安靠、台積電、SK海力士、Ibiden、Unimicron以及多個區域性OSAT項目都在擴張,但項目完成時間集中在2027-2028年左右,而測試產能比封裝產能滯後約一年。

地緣政治正在重塑格局:美國、印度、日本、越南、馬來西亞、韓國和歐洲都在有針對性地建設後端或基板產能。中國則在出口管制壓力下,正在擴大國內外包半導體組裝和測試(OSAT)業務及裝置供應商的規模。

但領先的先進封裝技術仍然集中在台灣、韓國和日本。這不僅僅是資金問題,而是一個完整的生態系統,包括材料、化學、工具和訓練有素的勞動力。

先進封裝,空前重要

先進封裝已從後端工藝轉變為人工智慧計算周期的核心產能瓶頸。市場趨勢在於封裝如何成為人工智慧硬體輸出的物理控制層。在上一個半導體周期中,瓶頸通常是晶圓產能、領先的前端節點准入或光刻技術。而在這個周期中,瓶頸已轉移到將邏輯、HBM(高密度基板)、IC(積體電路)基板、中介層、橋接層、RDL(粗糙分類層)、散熱解決方案和測試整合到一個高良率系統中的能力。這是市場的關鍵轉折點:封裝已成為計算供應的單元。

最重要的市場訊號是台積電的AP需求正以高復合年增長率增長,而CoWoS產能實際上仍被輝達、超大規模資料中心和領先的ASIC開發商佔據。這使得CoWoS產能成為一項戰略資產。人工智慧加速器的需求不再僅僅取決於輝達、AMD、博通、Google、亞馬遜或微軟能否設計晶片,也不再僅僅取決於台積電或三星能否製造晶圓。它取決於是否存在足夠的2.5D和HBM封裝產能來將這些晶片組裝成系統。這正是OSAT廠商擴大產能、採用先進封裝技術以及FOPLP技術普及的原因所在。

市場正進入高資本支出階段,同時也呈現出更加分化的趨勢。人工智慧/高性能計算 (AI/HPC)、HBM、定製ASIC、AI伺服器、CPO以及高端基板均面臨短缺。與此同時,移動、消費電子以及部分汽車和工業領域仍然具有更強的周期性,且對價格更為敏感。這導致後端市場呈現出雙速發展態勢。傳統OSAT的產量與先進封裝的價值並不相同。最終的贏家並非僅僅是那些擁有最大組裝能力的公司,而是那些在2.5D封裝、混合鍵合、HBM測試、扇出型RDL、大尺寸基板處理、KGD、CPO貼裝以及高功率SLT/老化測試等領域擁有稀缺能力的公司。

供應鏈日益受到關鍵瓶頸的制約,例如台積電CoWoS產能、積體電路基板原材料、日東紡T-Glass、HBM封裝以及先進測試。台灣、日本和韓國在關鍵領域佔據主導地位,而美國和中國則大力投資以建立國內能力。此外,印度在轉向先進封裝領域之前,曾投資超過6家OSAT(外包半導體封裝測試公司)進入傳統封裝領域。先進封裝領域的總資本支出接近170億美元,反映了整合器件製造商(IDM)、晶圓代工廠和OSAT在先進封裝領域的貢獻,預計這一數字還將繼續增長。因此,先進封裝已成為一個具有戰略意義、資本密集且地緣政治意義重大的環節,它決定了有多少人工智慧計算能力能夠真正進入市場。

先進封裝技術路線圖由三個同步整合方向構成:通過 2.5D/3D 和光纖 (FO) 向外擴展,通過 3D 堆疊和混合鍵合向上擴展,以及通過共封裝光學器件擺脫銅箔。這些並非獨立的技術趨勢,而是對同一系統問題的不同應對方案:人工智慧硬體需要更高的頻寬、更近的記憶體距離、更高的晶片靈活性、更低的延遲、更低的每位元能耗、更優的供電能力以及更易管理的散熱。如今,封裝已成為解決這些權衡取捨的架構。

2.5D/3D 仍然是人工智慧加速器時代的核心技術。CoWoS 整合是參考平台,因為它解決了在高頻寬互連基板上放置大型邏輯晶片和多個 HBM 堆疊的迫切需求。矽中介層可提供高密度布線、均勻的 HBM 訪問和高性能,但同時也帶來了成本、光罩、面積和容量方面的限制。因此,技術爭論的焦點已從“是否需要 2.5D”轉向“那種 2.5D 架構擴展性最佳”。台積電的 CoWoS 仍然佔據主導地位,日月光的 FOCoS 和安靠的 2.5D/HDFO 產品線正在擴展,而英特爾的 EMIB/EMIB-T 正在成為最可靠的基於橋接技術的替代方案。關鍵的技術轉變在於選擇性矽:在頻寬承載需求的地方使用高密度矽,而在有機布線、橋接布線或扇出布線能夠滿足需求的地方,則避免建構完整的大面積矽中介層。

(來源:編譯自electronicweekly)


(半導體行業觀察)