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股市情报:上述文章报告出品方/作者:慧博资讯;仅供参考,投资者应独立决策并承担投资风险。

先进封装行业深度:市场格局、行业机遇、产业链及相关公司深度梳理

时间:2026-07-01 19:55
上述文章报告出品方/作者:慧博资讯;仅供参考,投资者应独立决策并承担投资风险。

随着AI与大模型训练所需的算力呈指数级增长,单纯依靠晶体管微缩的“摩尔定律”已难以独立支撑性能的持续飞跃,芯片行业面临“功耗墙”、“存储墙”与“面积墙”的三重挑战。在此历史性关口,先进封装技术以其能够异质集成不同工艺节点、不同功能的芯片,并显著提升系统级性能、带宽与能效的独特优势,从制造后段走向系统设计的前端,成为超越摩尔定律、延续算力增长曲线的关键路径。这一趋势已得到产业巨头的战略级印证:台积电将先进封装提升至与先进制程并重的战略高度,其3D Fabric平台不断升级;英特尔与三星亦加码其Foveros、X-Cube等技术平台。据Yole预测,全球先进封装市场规模将于2030年突破790亿美元,彰显其作为半导体产业核心增长引擎的澎湃动力。


沿着以上产业趋势,我们对先进封装行业进行系统梳理分析。首先,我们将聚焦先进封装基本概念、市场现状、技术工艺及技术革新驱动产业变革几个方面;其次,将视角延伸至产业链分析、市场格局、产业机遇及相关公司层面,试图从不同视角呈现先进封装行业现状。最后,将会对先进封装行业的发展进行前瞻分析,希望能对大家更深层次了解先进封装行业有所启发。


01

先进封装基本概念及政策梳理


1、半导体先进封装的基本概念


半导体封装,是一种用于容纳、包覆一个或多个半导体器件或集成电路的载体/外壳,外壳的材料可以是金属、塑料、玻璃、或者是陶瓷。封装的的功能可以拆解为机械保护、电气连接、散热、机械连接四大维度。
封装的工艺步骤包含了背面研磨、切割、单芯片键合、引线连接、成型等。
2、先进封装重要性提升,成为提升系统性能的关键路径
摩尔定律放缓的背景下,先进封装不仅是半导体制造的关键后制工艺,也是持续提升半导体性能,满足下游产业复杂应用需求的核心技术路径。传统封装:主要功能是半导体保护、尺寸放大和电连接,通过打线等方法将芯片与外部电路连接起来,并提供机械保护和散热。先进封装:在传统封装的基础上,增加了提高功能密度、缩短互联长度、进行系统改造的功能。可在不依赖于芯片制造工艺的突破的情况下增加产品集成度及功能多样化。
在HPC、AI等高端应用推动下,RDL、Bump、TSV、Wafer等基础工艺技术的倒装芯片结构的封装、晶圆级封装、系统级封装、2.5D/3D封装所占成本比重越来越大。
3、先进封装相关政策密集出台,大基金三期再度加码
政府高度重视先进半导体封装,近年来出台了一系列政策措施鼓励和支持该领域发展。体现在集中研发、政府补助、税收优惠、人才培养、投融资等多方面。大基金三期于2024年5月正式注册,注册资本3440亿元,超过了一二期(987.2亿元、2041.5亿元)注册资本总和。

02

市场现状


1、算力需求显著增长,AI芯片扩容迅速


AI与高性能运算成为半导体市场增长的强劲驱动力。此前台积电发布的25Q2业绩亮眼,营收与净利润均实现同环比高增长,特别是得益于AI应用领域对半导体需求的激增,台积电净利润已连续第五个季度实现两位数增长。黄仁昭表示,台积电2025年第二季的业绩就是受益于持续强劲的AI和高性计算(HPC)相关需求,展望后续,市场对先进制程技术的强大需求,将继续支持台积电的业绩表现。从产能利用率来看,在高性能计算需求驱动下,国内两大晶圆代工厂的稼动率在2025年持续攀升,2025年Q2,华虹半导体综合产能利用率为108.30%,中芯国际8英寸晶圆利用率为92.50%。
在算力需求的持续推动下,AI芯片市场规模与占比不断增长。根据TrendForce的预计,从AI芯片在整个先进工艺中的产能占比来看,2022年的占比仅有2%,预计到2027年占比将会达到7%,其对整个晶圆代工产业的产值贡献正在快速增长。据弗若斯特沙利文预测,中国AI芯片市场规模将从2024年的1425.37亿元激增至2029年的1.34万亿元,2025-2029年年均复合增长率53.7%。
2、封装需求水涨船高,先进产能供需紧俏
AI芯片可通过先进封装技术实现高集成、小面积、低功耗要求,先进封装受益于AI浪潮快速发展。为满足AI大模型对算力的需求,并突破传统芯片面临的“存储墙”、“面积墙”和“功耗墙”等瓶颈,先进封装通过高密度集成,成为提升芯片性能的关键路径。先进封装主要通过Bump、RDL、TSV等工艺及技术,实现电气延伸、提高单位体积性能,助力芯片集成度和效能的进一步提升。例如HBM与GPU通过2.5D封装技术集成,成功打破了“存储墙”;HBM利用3D堆叠和TSV技术,显著缩短了数据传输距离和功耗。
AI芯片需求井喷,先进封装供不应求。据《科创板日报》报道,在6月6日的台积电股东常会上,公司表示AI订单需求突然增加,先进封装需求远大于现有产能,公司被迫紧急增加产能。英伟达等HPC客户订单旺盛,客户要求台积电扩充CoWoS产能,导致台积电先进封装CoWoS产能吃紧,缺口高达一至二成。面对产能缺口,台积电正积极扩产以应对新一轮需求浪潮。根据半导体产业纵横数据,目前台积电的CoWoS封装产能大概在每月3.5万片晶圆,约占总收入的7%到9%,到2026年末,月产能将进一步扩大至超过每月9万片晶圆,2022-2026年台积电CoWoS封装产能大概以50%的复合年增长率增长。
3、先进封装市场空间广阔,行业增长动力十足
在AI大模型、数据中心、智能驾驶、高端消费电子设备、创新性终端等的强势需求下,全球先进封装产业正迎来前所未有的发展机遇。目前,从凸块、重布线层等基础互连工艺出发,逐步扩展至倒装芯片、晶圆级封装以及2.5D/3D立体堆叠等先进方案,已构建起涵盖异构集成与高密度互连的全方位技术架构。根据Yole数据,全球先进封装市场规模将从2024年的461亿美元大幅跃升至2030年的791亿美元,展现出强劲的增长动能。在众多技术路径中,2.5/3D封装技术将以21.71%的复合年增长率(2023-2029)快速发展,成为推动整个行业技术迭代升级的核心引擎。

03

技术工艺


先进封装采用凸块替代引线键合,实现从物理连接到系统重构的跨越。先进封装是采用先进的设计思路和先进的集成工艺对芯片进行封装级重构,并能够有效提高功能密度的封装方式。在业内,先进封装和传统封装主要以是否采用引线焊接来区分,传统封装通常采用引线键合的方式实现电气连接,先进封装通常采用凸块(Bump)等键合方式实现电气连接。从封装效果来看,传统封装更加关注物理连接层面的优化,本身对芯片的功能不会产生实质变化,主要起到保护、嵌套、连接的作用;先进封装更加关注电路系统层面的优化,除常规的保护、嵌套、连接外,还可起到缩短互联长度、提高互联性能、提升功能密度、实现系统重构等作用。完整的先进封装产业链包括中段硅片加工环节和后段先进封装环节。


1、中段硅片加工:Bumping、RDL、TSV、Hybrid Bonding四大核心工艺
Bumping工艺是先进封装的基石,取代引线键合实现高密度电气互联。凸块是一种微型金属球或柱形连接物,用于实现芯片与基板等的短距离、高密度的电气互联和信号传输。Bumping指通过溅镀、光刻、电镀、刻蚀等工序,在晶圆表面制造凸块。相比引线焊接,Bumping工艺可以缩短连接电路的长度、降低信号传输的延迟、减小芯片的封装体积,同时允许芯片有更高的I/O密度、更优良的热传导性及可靠性。
RDL技术突破芯片边沿限制,支撑晶圆级封装实现。RDL指通过溅镀、光刻、电镀、刻蚀等工序,在晶圆表面制造金属布线,将原本分布在芯片边沿的I/O接点优化和调整到更为宽松的区域。RDL通常由金属层、介电层和垫层组成,其中金属层用于实现电路连接,介电层用于隔离和绝缘信号线,垫层用于平衡高度差和减小封装压力。此工艺既可支持更多的I/O接点,又可实现水平平面的电气延伸和互联。
TSV技术破解垂直互联难题,是2.5D/3D集成的关键基础设施。TSV指通过深孔刻蚀、薄膜沉积、铜填充、化学机械抛光等工序,在晶圆内部形成一系列垂直通孔,实现晶圆内部的垂直互联和信号传输。相比水平互联,TSV可以减小互联长度和信号延迟,降低寄生电容和电感,实现芯片间的低功耗和高速率通信,主要应用于2.5D/3DIC等先进封装技术中。
Hybrid Bonding突破凸块间距极限,将互连精度推向亚微米时代。当凸块间距缩小到约10μm时,已经达到Bumping工艺的极限,此后需引入Hybrid Bonding工艺以实现更小的间距。Hybrid Bonding通过金属键合和氧化硅键合相结合的方式实现连接,其中金属键合用于形成电气连接,氧化硅键合用于实现微米级的对准和粘合。该工艺可以实现超细间距和超小尺寸(向0.5μm演进),从而支持超高I/O密度的芯片,并可以提供更好的高频特性和信号传输性能,以及更高的电荷载流能力和更优良的热性能。
2、后段先进封装:从单芯片优化到多芯片系统级集成
后段封装沿单芯片到多芯片集成的路径演进,三大技术体系层层递进。倒装封装(FC)和晶圆级封装(WLP)聚焦于单颗芯片的封装效率提升,前者通过凸块替代引线实现电气性能跃升,后者在晶圆层面完成封装重构以缩小体积;芯粒多芯片集成封装则突破单芯片边界,通过2.5D/3D技术实现多颗芯片的异构异质集成。三类技术层层递进:FC奠定先进封装的电气连接基础,WLP拓展单芯片封装的密度极限,芯粒集成则开启系统级封装的新纪元,共同支撑从移动终端到AI算力中心的多元化应用场景。
FC技术成熟度最高,是先进封装的通用底座。FC的核心特征是将芯片倒置,以有源区面向封装基板,通过芯片有源区上的凸块直接与封装基板进行连接,凸块的使用是FC区别于传统引线键合封装的关键标志。常见形式包括倒装芯片尺寸封装(FCCSP)和倒装球栅格阵列封装(FCBGA)。相比传统封装,FC通过缩短连接电路长度、降低信号传输延迟、减小封装体积,同时实现更高的I/O密度和更优良的热传导性,成为当前先进封装领域应用最广泛的基础方案。
WLP在晶圆层面完成封装重构,扇入型适用移动终端,扇出型支撑复杂芯片。WLP指直接在整片晶圆(或重构晶圆)上进行大部分或全部封装、测试工序,再切割为芯片成品的先进封装技术,其核心特征是使用RDL工艺实现I/O接点的重新布局或水平平面的电气延伸。扇入型封装(FI/WLCSP)将RDL限制在芯片内部,具有缩小封装体积、结构轻薄、性价比高、散热性好等优势,适用于射频芯片、电源管理芯片、存储芯片、指纹识别芯片等移动终端芯片。扇出型封装(FOWLP)允许RDL延伸至芯片外部,可提供更高的I/O密度和芯片可靠性,适用于电源管理芯片、基带芯片、射频收发器、运算芯片等复杂度较高的芯片。
芯粒多芯片封装突破单芯片边界,成为AI算力芯片的重要解决方案。与传统单芯片封装方案不同,芯粒多芯片集成封装通过将多颗芯片进行异构或异质集成,突破了单芯片面积和性能限制,台积电、英特尔、三星电子等全球领先半导体企业正在该领域积极布局。2.5D/3DIC是算力芯片的核心封装方案:2.5D集成通过转接板实现多颗芯片的高密度水平互联,根据转接板类型可分为硅通孔转接板、有机转接板和硅桥转接板三类,均主要应用于CPU、GPU、AI芯片等高算力芯片;3D集成则通过微凸块或混合键合实现高密度垂直互联,分为3D同质集成(相同类型芯片堆叠,如HBM存储芯片)和3D异质集成(不同类型芯片堆叠,如CPU 存储)。3D Package作为新型扇出型封装技术,综合运用RDL、凸块、高铜柱等水平和垂直互联工艺,实现多层芯片三维堆叠整合,具备高集成度、高密度、超薄等优点,主要应用于高端消费电子和5G毫米波通信领域。

04

技术革新驱动产业变革


1、先进封装技术梳理


目前半导体封装技术可分为基板型封装和晶圆级封装。根据有无焊线,基板型封装可分为传统封装与先进封装,而晶圆级封装本身即属于先进封装。此外,使用倒装(FC)技术、硅通孔(TSV)技术、多芯片组件技术(MCM)等先进技术也是先进封装的主要特征之一。
先进封装的发展可分为两个方向小型化:3D封装可以突破传统的平面封装的概念,通过单个封装体内多次堆叠,实现存储容量的倍增;高集成:SiP能将数字/非数字功能、硅/非硅材料、CMOS/非CMOS电路,以及光电、MEMS、生物芯片等器件进行集成,大幅提升性能。
2、先进封装——设备:传统设备持续迭代,前道工艺深度融入
半导体封装设备在整个半导体制造体系中发挥着至关重要的作用,承担着将裸露芯片转化为最终产品形态的职责,确保芯片在复杂应用环境中的稳定运行和长期可靠。当前主流的半导体封装设备类型涵盖了减薄机、划片机、贴片机、固化设备、引线焊接/键合设备、塑封及切筋设备、清洗与搬运设备等多个关键类别。
先进封装工艺的演进对设备提出更高要求,相较于传统封装,其核心差异体现在两大维度:一是传统封装设备持续升级,例如,为适应先进封装更精密的结构需求,贴片机精度显著提升,划片技术从刀片切割转向激光加工,塑封工艺也向压塑演进等;二是新增前道制程设备,由于倒装、RDL重布线层及TSV硅通孔等技术的引入,薄膜沉积、光刻、刻蚀等传统前道装备开始在封装环节应用。
3、先进封装——材料:技术升级驱动材料品类扩张,前道高端材料向后道封装渗透
先进封装技术的发展正在重构半导体材料的应用边界,呈现出前道制造材料向后道封装工艺渗透的显著趋势。传统封装主要依赖封装基板、引线框架、键合丝、环氧塑封料等材料,而先进封装技术从2D封装的Bump和RDL制造,发展到2.5D和3D封装引入的TSV工艺,技术迭代催生了光刻、电镀、刻蚀、沉积、抛光等工艺环节的材料需求。这一演进使得原本应用于晶圆制造的高端材料如光刻胶、CMP抛光液抛光垫、靶材、湿电子化学品等开始大量应用于封装工艺中。
全球市场稳健增长,国产化进程加速释放本土材料供应商投资价值。2024年全球半导体材料市场规模达到674.68亿美元,同比增长3.8%,其中封装材料细分领域表现更为亮眼,营收增长4.7%,达246亿美元。从区域分布来看,东亚地区占据主导地位,台湾地区以200.9亿美元规模位居全球第一,中国大陆市场达134.58亿美元,同比增长5.3%。先进DRAM、3D NAND和逻辑芯片制造工艺的复杂化推动CMP材料、光刻胶等领域实现两位数增长。在国产化趋势确立的大背景下,本土材料供应商面临前所未有的市场机遇。随着国内晶圆产能的持续扩张和供应链本土化进程的深入推进,具备技术实力和产业化能力的本土企业有望在先进封装材料领域实现快速渗透,享受行业增长和份额提升的双重红利。

05

产业链分析


1、中国先进封装产业链概览


中国先进封装产业已形成涵盖上游材料与设备、中游制造与测试、下游多元应用的完整产业链,并在市场需求与国家战略驱动下,实现了规模的快速扩张与核心技术的持续突破。在上游,国产封装材料与关键设备的自主化能力正在提升,中游以长电科技通富微电华天科技为龙头,引领2.5D/3D、扇出型及Chiplet等高端技术的量产,并带动一批特色厂商在细分领域跟进,下游则紧密对接人工智能、高性能计算、汽车电子等创新应用,形成了从基础支撑到高端制造,再到场景拉动的内生闭环。
2、下游需求多点开花,AI、汽车电子与智能终端成为主要增量来源
当前,先进封装市场的增长动力呈现出“AI、汽车电子孕育新机遇”的结构性特征。
(1)HBM CoWoS成为AI算力芯片标配,驱动先进封装市场高速增长
AI大模型与高性能计算的崛起,使服务器对带宽与存储提出极致需求。随着ChatGPT等生成式AI加速落地,大模型训练参数规模迅速从数十亿级跃升至万亿级。据华尔街见闻援引Semi Analysis数据,GPT-4训练所用token规模达到13万亿,单次训练成本高达6300万美元。如此大规模模型训练涉及TB级数据并行处理,服务器对算力、内存带宽、延迟和功耗的要求大幅提升。此外,AI推理环节同样面临高数据吞吐、低延迟的严苛考验。传统的服务器架构采用CPU/GPU配合DDR内存的方案,在带宽密度、数据吞吐能力上已无法支撑大规模AI场景的极致需求,迫切需要更高性能、更低延迟的存储解决方案。
HBM存储以高带宽、高密度和低功耗优势,成为AI服务器的标准配置。HBM采用先进3D堆叠封装技术,通过硅通孔(TSV)垂直堆叠多颗DRAM芯片,并在底部集成逻辑芯片调度信号,在极小的面积上实现超高的数据吞吐,单颗带宽可超1TB/s,较传统GDDR6提升5倍。物理布局上,HBM堆叠体通常直接位于高性能逻辑芯片(如GPU、AI加速器)侧边,通过宽总线接口与主芯片连接。“近距离、宽总线”架构极大缩短信号传输路径、降低延迟并提升能效,成为AI服务器大规模部署的核心基础。
AI服务器市场高增长带动HBM渗透率迅速提升,2030年渗透率有望达50%。据TrendForce数据,2024年全球AI服务器出货量预计达到172.3万台,同比增长46%,占整体服务器出货量的12.6%;预计2028年将进一步提升至20%左右,2023-2028年出货量复合增长率达24%。在AI服务器市场,中高端GPU(如英伟达H200/B200/B300、AMDMI系列)几乎全部标配HBM,渗透率接近100%。随着AIGC模型复杂度提升,推理端对高带宽内存的需求同样加速释放,进一步推动HBM需求持续增长。据芯语转引Yole预测,全球HBM收入将从2024年的170亿美元增长至2030年的980亿美元,年复合增速达33%;在DRAM市场的收入份额占比也将从18%升至50%。
AI算力需求爆发推动2.5D/CoWoS等高端工艺产能持续扩张,成为先进封装市场增量的核心来源。HBM的技术突破不仅源于自身工艺升级,更依赖于2.5D先进封装中硅中介层的精密布线能力。以台积电CoWoS平台为例,可在1平方厘米内布设超过10万微凸点,实现GPU/AI处理器与HBM间的超高密度互联,将芯片间物理距离缩短至微米级,显著提升系统带宽与能效。AI服务器高景气将直接带动CoWoS产能扩张和设备投资,成为驱动先进封装市场高增长的重要动能。
(2)汽车电动化 智能化双轮驱动,打开先进封装蓝海市场
全球新能源汽车渗透率持续提升,我国新能源汽车产业发展领跑全球。近年我国新能源汽车发展迈入快车道,2024年中国新能源汽车销量近1287万台,渗透率达到40.9%;据上海证券报援引中国电动汽车百人会预测,乐观估计2025年我国新能源车内需有望达到1500万辆,渗透率将会超过55%。根据乘联会分会数据,2024年全球新能源车销量达到1603万辆,渗透率仅为18%,未来渗透率有望不断提升,带动配套产业链稳步增长。
汽车智能化升级不断推进,带动单车芯片用量显著提升。据半导体产业纵横测算,传统燃油车所需芯片数量约为600至700颗,电动车因三电系统和电子控制单元增加,芯片用量提升至1600颗左右;而智能汽车在感知、决策、执行等系统中的计算与传感需求更为密集,单车芯片数量突破3000颗,较电动车时代再次实现接近翻倍增长,芯片单车价值量随之提升,汽车电子已成为半导体市场需求增长的重要下游之一。
自动驾驶等级提升,显著推高车规芯片对高算力与高可靠封装的双重要求。随着自动驾驶向L5级进阶,芯片系统对算力需求呈指数级增长。高阶自动驾驶要求汽车承担更多决策控制功能,对环境感知、高精度定位、路径规划、执行控制等关键环节提出极高的实时性、准确性和容错性要求。例如域控制器芯片,需融合大量传感器数据、运行复杂AI推理及决策算法,确保在任何工况下无故障运行,封装环节也被赋予更高的质量标准。
高算力与高可靠性并重,先进封装正加速在车规芯片领域渗透应用。SiP(系统级封装)、Chiplet异构集成等先进封装技术,能够实现多功能芯片在单一封装体内的高效协同,大幅提升系统性能和安全冗余,同时降低互连损耗、优化热管理。当前,英飞凌、恩智浦及国内比亚迪半导体等主流车规芯片企业正加速导入先进封装方案,为自动驾驶和新能源汽车产业升级提供坚实技术支撑,也将成为先进封装市场的重要增长引擎。
(3)消费电子市场回暖与可穿戴设备放量,2D主流封装需求稳步增长
消费电子市场企稳回暖,2D先进封装存量板块稳定增长。2024年以来,随着渠道库存压力缓解,智能手机、平板、笔记本等主流产品销量逐步企稳回升。Canalys数据显示,2024年全球智能手机出货量增长7%至12.2亿部,结束两年下滑趋势。PC端由于商用PC部署及日本市场需求拉动,2025年二季度全球PC终端同比增长7.4%至6760万台。另外,Windows 10支持终止将在今年剩余时间内带来增长势头。WLP(尤其是FOWLP)等轻薄化、散热性能优良、性价比高的先进封装技术被消费终端产品广泛采用,全球消费电子市场趋于稳健,为先进封装市场提供了坚实“基本盘”。
AI终端市场加速成长,为相关先进封装市场打开新一轮增量空间。随着AI大模型商业化应用加快,全球主要厂商持续加大对AI手机、AIPC和可穿戴设备的布局。以AI Agent为代表的智能终端正拓展多元“AI ”应用场景。通富微电公告援引IDC预测,2024-2027年全球AI手机出货量将由0.4亿台增至1.5亿台,渗透率跃升至51.9%。同时,AI眼镜、AI耳机等可穿戴新品类集成摄像头、传感器及AI算法,在翻译、导航、健康等多场景加速渗透。Technavio预计,2024-2029年全球智能眼镜市场新增规模将达9060万美元,年复合增速高达14.5%。整体来看,AI终端市场快速扩容,有望持续带动WLP、Flip-Chip等高密度先进封装用量,成为消费电子相关市场新的结构性增量引擎。

06

市场格局


1、AI驱动算力与高端端侧需求,先进封装成为强成长性赛道


全球封测市场重拾千亿美元大关,先进封装构筑产业链核心阿尔法。传统封装主要服务于家电、基础工业及中低端消费电子等成熟市场,需求跟随宏观经济呈周期性波动,行业贝塔属性显著;而先进封装作为延续摩尔定律的重中之重,具备较强的成长属性。受智能终端疲软与库存去化拖累经历2023年周期探底后,在消费电子回暖与高性能计算需求爆发的双轮驱动下,2024年全球集成电路封测市场规模重回增长轨道,达1014.7亿美元。展望后市,晶圆制造产能扩张夯实供给底座,AI、数据中心与物联网等多维应用共振激活需求引擎,根据灼识咨询数据,预计2029年全球封测大盘将扩容至1349.0亿美元,2024至2029年复合增速达5.9%。在总量稳健复苏的基调下,结构性分化将是未来五年的主旋律。作为后摩尔时代延续系统性能提升的必由之路,先进封装正步入产业爆发的红利期。2024至2029年全球先进封装市场复合增速将高达10.6%,远高于达到传统封装2.1%增速。至2029年,先进封装占封测市场的比重将历史性突破50.0%临界点。
2、产业物理半径决定价值分配,国产算力崛起有望重塑先进封装格局
当前全球封测产业呈现中国台湾、中国大陆、美国三足鼎立态势。集成电路封测产业早期从欧美地区发展,随着技术进步和资源要素的全球配置,产能已逐步转移至中国台湾、中国大陆、新加坡、马来西亚等亚洲新兴市场。根据Gartner统计,2024年全球前十大封测企业中,中国大陆和中国台湾分别占据4家和3家席位,前三大企业市场份额合计约50%。具体来看,日月光以23.7%的市占率稳居第一,安靠科技占15.0%位居第二,长电科技以11.3%位列第三,通富微电占7.8%排名第四,盛合晶微以1.6%跻身前十。
中国大陆是传统封测重磅玩家,但先进封装市占率显著偏低。2024年全球先进封装市场规模达407.6亿美元,在封测总市场中占比约为40%;相比之下,中国大陆封测行业总规模虽达3319.0亿元,但先进封装产值仅为513.5亿元,渗透率仅为15.5%,不足全球平均水平的一半。这一“剪刀差”揭示了国内产业链主要拥挤在低毛利的传统封装红海,而在高算力、高集成度所需的先进封装领域仍处于追赶期。
“封装跟着逻辑跑”,物理距离缩短是良率与效率的必然要求。先进封装广泛采用了硅中介层、重布线层及微凸块等类晶圆制造工艺,其技术精度已从微米级迈入纳米级,前后道工序界限逐渐模糊。为了降低晶圆流转过程中的物理损伤风险、厘清良率责任归属并极致压缩产品上市周期,封装产能必须贴近逻辑代工厂。从东亚半导体产业版图来看,这一“物理半径决定价值分配”的规律体现得淋漓尽致:无论是台湾地区(台积电TSMC/联电UMC与日月光ASE/硅品SPIL的紧密配套)、韩国(三星与星科金朋/Amkor的聚集),还是中国大陆长三角地区(中芯国际/华虹与长电/通富微电的毗邻),红色的晶圆制造节点与绿色的封测节点均呈现高度的地理绑定特征。产业已经形成“逻辑代工在哪里,先进封装就在哪里”的铁律。
既有格局:台积电垄断先进制程,定义先进封装(CoWoS)分配权。在过去及当下的全球AI浪潮中,英伟达等头部客户的AIGPU几乎全部在海外进行流片。台积电凭借在全球先进制程领域的绝对垄断地位,实质上掌握了先进封装技术路线的定义权与订单分配权。基于Turnkey(交钥匙)模式,高价值算力芯片通常直接在台积电内部完成CoWoS封装(据台积电预估,2025年其先进封装营收占比将达10%)。在此格局下,日月光等传统封测巨头在高端算力芯片领域的份额,多数来源于台积电产能满载后的“外溢效应”——台积电吃下高壁垒、高毛利的核心CoW(晶圆级)环节,将相对成熟的oS(基板级)环节或溢出需求外包。
国产破局:国产算力芯片起量,本土先进封装从“有锅无米”走向“加速扩产”。国内先进封装发展相对滞后的核心症结,并非封测厂技术不行,而是受限于国内先进制程(如EUV设备受限导致7nm及以下节点产能不足)。过去,大陆封测龙头厂商(如长电、通富等)已具备类似CoWoS的2.5D/3D封装量产技术储备,但由于缺乏国产先进制程晶圆作为“填料”,面临“有锅无米”、无缘顶级AI芯片订单的窘境。
当下正处于产业的重大拐点:随着国内AI算力需求的爆发以及供应链安全的考量,国产算力芯片开始大规模起量,且必须深度依赖国产先进工艺代工。国产晶圆制造在先进制程上的良率爬坡与产能扩充,彻底打破了此前的物理局限。前道逻辑代工的产能突破,直接激活了后道先进封装的订单需求。未来,本土先进封装产能将迅速与国产高算力芯片形成地理与商业上的闭环,大陆封测厂正步入“加速扩产CoWoS产能”的实质性兑现期,真正释放其沉淀多年的技术储备价值。
3、先进封装市场群雄逐鹿,国内龙头积极布局
全球先进封装市场参与者包括IDM类厂商、Foundry类厂商及OSAT类厂商,头部厂商在先进封装上普遍采用“大平台 技术分支”的架构,覆盖晶圆级、2.5D/3D封装等技术,形成覆盖全场景的封装解决方案。2024年先进封装厂商中,IDM厂商占据主导地位,其中包括英特尔、索尼、三星与SK海力士等;其次是OSAT厂商和晶圆代工企业,如台积电。与此同时,存储厂商的崛起以及企业多元化产品组合的策略也正在重塑全球前十格局。
国内龙头积极布局,具备先进封装产业化能力。中国大陆头部OSAT厂商通过自主研发与兼并收购,已基本形成先进封装的产业化能力。中国大陆封测三大厂长电科技通富微电华天科技均有开发各自平台覆盖2.5D/3D。其中,长电科技以技术和规模领先,通富微电以盈利能力和客户绑定见长,华天科技以成本控制和细分优势突出。据芯思想研究院的2024年全球委外封测(OSAT)榜单,日月光、安靠、长电科技通富微电分列全球前十大OSAT厂商中的前四位。

07

行业机遇


1、外部限制持续加码,国产替代逐渐演变为必选项


当前,全球半导体产业的外部环境持续收紧。以美国为首的发达国家正通过立法与行政手段,系统性地构建技术管制体系,对我国获取和发展先进算力构成了多层次的直接压力。
具体而言,从高端GPU/AI加速卡的获取受限,到先进EDA工具与制造设备引进难度的增加,外部措施对产业链的影响日趋广泛。这已对包括先进封装在内的全链条构成了系统性压力,使国内产业在向更高技术节点演进时,需应对更复杂的供应链风险。
国际间对于关键技术的贸易政策持续调整,使得构建自主可控的算力体系,已从基于性价比的“市场选项”彻底转变为保障产业安全与数字主权的战略必选路径。这不仅要求芯片本身的自主设计能力,更意味着必须同步构建与之匹配的国产先进封装产能与工艺。先进封装作为释放芯片性能、实现系统集成的关键一环,其本土化能力直接决定了国产高端芯片能否实现预期性能并可靠交付。
2、下游需求与资本开支共振,构筑强大内需基本盘
在外部压力倒逼国产替代的同时,国内市场需求侧与制造供给侧正同步发力,形成了驱动国产先进封装产业发展的强劲内循环。下游云厂商的巨额资本开支,与国内半导体制造产能的快速扩张相呼应,共同构筑了确定性强且规模庞大的本土市场基础。
中国超大规模云服务商采用的多芯片策略,正在将本土AI云领域的发展叙事,从单纯依赖海外供应,重塑为基于供应链自主可控的复合增长新范式。在难以稳定获取英伟达等海外高端AI芯片的背景下,中国主要云厂商已纷纷转向国内芯片供应商,这一供应链的转变为本土算力产业注入了核心动能。根据AI产业链研究消息,高盛2025年10月12日发布的研究报告预测在未来2025-2027年,腾讯、字节跳动阿里巴巴的资本开支总和预计将达到惊人的1.418万亿元人民币,其中腾讯预计投入3460亿元,字节跳动预计投入6120亿元,阿里巴巴预计投入4600亿元。
巨额资本开支所锚定的国产算力芯片需求,正沿着产业链清晰向上传导,进一步转化为对国内先进封装的规模化需求与关键技术推进力。为满足大模型训练所需的极致算力与能效,国产高端AI芯片采用的多芯片策略,也就是通过先进封装集成高带宽内存与多个计算芯片形成复杂的系统级架构。因此,云厂商万亿级别的芯片采购计划,实质上同步锁定了对先进封装产能与工艺的等量需求。
具体而言,这类复杂设计必须通过2.5D/3D、Chiplet等高密度先进封装方案,才能解决内存墙、互连带宽与散热等核心瓶颈,将多个计算单元、HBM存储等在系统层面集成为一颗可高效工作的芯片。在当前构建自主可控供应链的背景下,国内算力芯片从设计成功到稳定量产交付及持续性能迭代,每一步都离不开本土先进封装能力的同步支撑与协同升级,倒逼国内封测厂商加速其在超大尺寸中介层加工、高精度键合、多物理场协同设计等尖端技术上的攻关与产能建设,从而推动国内先进封装产业从配套环节向决定系统性能的关键核心环节加速演进。
在云厂商巨量需求牵引先进封装的同时,国内晶圆制造厂的技术也在同步快速推进。技术方面,中系Fab在主流消费级(28nm-14nm)和高性能计算(7nm-5nm)领域加速突破,与国际厂商的技术代差从两代以上缩小至一代左右。中芯国际已经实现14nm FinFET量产,并在28nm–14nm区间持续优化良率与工艺一致性,同时推进更先进节点的工程化验证,为云计算及高性能应用提供前道支撑;联华电子聚焦28/22nm及以上节点,通过在台南、新加坡与厦门等厂区扩充产能,强化在通信、IoT与车用芯片等领域的成熟先进制程供给能力;华虹集团则以差异化工艺为核心,在eNVM、功率器件、模拟与射频等平台持续深化布局,其中上海华力已实现28/22nm逻辑工艺规模化量产,补齐国内中端逻辑制造能力。
这一制造结构决定了,中国算力产业的发展路径并非依赖单一先进制程的线性微缩,而更适合通过Chiplet与先进封装实现系统级性能跃升。大量成熟制程与特色工艺产线,为多芯片异质集成提供了丰富的工艺组合空间;而先进逻辑制程在可用但稀缺的约束下,进一步强化了通过2.5D/3D封装整合计算、存储与功能芯粒的现实必要性。总体来看,中国fab端已在制造能力层面,为先进封装在国产算力体系中的落地应用奠定了关键前提。
3、从算力供给能力到先进封装需求兑现路径
先进封装需求的加速释放,并非单纯由政策或需求端推动,而是建立在制造端工艺能力逐步夯实与设计端算力芯片性能显著提升两方面供给条件之上。随着国产算力体系在可制造性与可用性能层面同步改善,先进封装正从可选项转变为必选项。
在制造端,以中芯国际南方基地为核心的先进逻辑制程能力取得关键进展,为Chiplet与先进封装的系统级应用奠定了实质性工艺基础。中芯南方SN2工厂建设正在规划中,计划新增3.5万片/月,中芯北方B2工厂目前正在扩建中,现有产能6.2万片/月,扩建后10万片/月,中芯东方工厂目前正在建设中,三阶段产能规划共10万片/月。在此背景下,通过先进封装将多个基于此类成熟、可控工艺的芯粒进行异构集成,成为在既定制造条件下实现系统级算力跃升的可行且高效的路径。
在设计端,国产算力芯片厂商的产品性能已显著接近主流国际水平,为先进封装的大规模应用创造了现实需求场景。以华为昇腾、寒武纪、海光、沐曦等为代表的国产算力芯片厂商,近年来在算力规模、能效比及应用生态适配方面均取得实质性进展,相关产品在推理性能、部分训练场景以及特定应用负载下,已能够满足国内云计算、AI训练与推理的主流需求。尽管在制程节点、生态成熟度与软件工具链方面,与英伟达最新一代GPU仍存在差距,但国产芯片在可获取性、系统可控性与场景适配性上的优势日益凸显。
从核心性能指标看,国产算力芯片与英伟达、AMD等国际领先产品在峰值算力、内存带宽及高速互连能力方面仍存在明显差距,尤其是在HBM集成与NVLink等系统级架构上。然而,这一差距并非源于计算单元本身的不可逾越缺陷,而更多体现为内存体系、互连架构及先进封装深度不足所导致的系统级效率差异。随着国产算力芯片逐步引入HBM、Chiplet架构及2.5D/3D封装方案,其系统级性能具备显著提升空间,也为先进封装需求的加速释放提供了现实基础。
总体来看,制造端可用而受限的先进制程能力,与设计端性能持续逼近的国产算力芯片产品,共同构成了先进封装需求释放的关键供给前提。在这一结构下,先进封装不再只是性能优化手段,而成为连接国产制造能力与算力需求之间的核心枢纽,其需求增长具备清晰且可持续的产业基础。

08

相关公司


1、盛合晶微:先进封装龙头,AI算力基座


大陆先进封装龙头,2.5D封装高速增长。公司专注于集成电路先进封测产业的中段硅片加工和后段先进封装环节,是中国大陆最早开展并实现12英寸Bumping量产的企业之一,也是第一家能够提供14nm先进制程Bumping的企业。截至2024年末,公司拥有中国大陆最大的12英寸Bumping产能,且2.5D和12英寸WLCSP收入规模排名第一。公司2022-2025年间营收CAGR为59%,其中芯粒多芯片集成封装业务CAGR超200%,在2025年收入占比中已经过半。
先进封装:AI领衔增长,助力带宽提升。超越摩尔定律下,2.5D/3D封装的重要性与日俱增,在目前最主流的高算力芯片的成本结构中,CoWoS及配套测试环节的合计价值量已经接近先进制程芯片制造环节。随着AI算力的爆发式增长,先进封装市场在封测市场中的占比不断提升,预计到2029年在全球市场中占比将达50%,在各封装技术中,2.5D/3D封装最快,全球市场规模在2029年预计达到258.2亿美元。由于供应链的转移和国产需求的崛起,中国大陆先进封装市场增长将快于全球市场,为本土供应链带来广阔的发展机遇。
全流程先进封测翘楚,2.5D/3D产能加速释放。公司可以提供涵盖中段硅片加工和后端先进封装的全流程先进封测服务。公司2.5D技术平台涵盖三大主流技术方案,24年国内市占率为85%,3DIC产业化持续推进。公司计划将募集资金用于新增1.6万片/月的三维多芯片集成封装产能、8万片/月的Bumping产能和4000片/月的超高密度互联三维多芯片集成封装产能,扩产将保持公司在2.5D/3D封装领域的领先身位,并进一步优化公司产品结构。
2、长电科技:盈利能力复苏,先进封装龙头受益于AI算力强劲需求
业绩表现改善,优化产品结构带动盈利能力双增。公司2025年全年实现营业收入388.71亿元,同比增长8.09%,归母净利润15.65亿元,同比下滑2.75%。2025年利润短期承压,主要系国际大宗商品价格大幅上升导致部分原材料成本构成压力,叠加新建工厂尚处于产品导入期和产能爬坡期未形成大规模量产收入,以及财务费用有所上升所致。2026年一季度,公司业绩显著向好,Q1实现营业收入91.71亿元,归母净利润2.90亿元,同比增长42.74%,扣非归母净利润2.65亿元,同比增长37.03%。公司Q1业绩强劲反弹的核心原因在于:公司持续优化产品结构,主要成熟工厂订单较为饱满,产能利用率维持高位运行,从而带动毛利和净利润实现同比高增。
先进封装壁垒凸显,AI算力红利打开巨大增量市场。人工智能、高性能计算等行业对高端芯片需求保持极强的韧性。进入后摩尔时代,半导体产业的技术重心正由前端制程向封装与系统级集成环节延伸。AI算力需求爆发带动了数据中心相关的算力、存储芯片封装需求的大幅提升。先进封装已成为延续并超越摩尔定律、提升系统性能与集成度的关键技术路径之一。长电科技作为中国大陆第一的集成电路封测企业,在CPU封装领域已形成从设计仿真、晶圆中测到先进封装、成品测试的全链路服务能力。面向高性能计算赛道,公司构建了以大颗FCBGA为底座、XDFOI®芯粒异构集成为核心、2.5D/3D系统集成为延伸的完整技术矩阵。在CPU封装底座层面,公司深耕大颗FCBGA封装十余年,具备超大尺寸FCBGA产品工程与量产能力,在超薄FCBGA封装方面与客户合作,具有成熟稳定的量产能力。
在Chiplet异构集成层面,公司旗舰级XDFOI®平台已进入稳定量产,面向芯粒提供极高密度扇出型多维异质集成。该平台采用无硅通孔技术路线,线宽/线距可达2μm,可集成多颗逻辑芯粒、高带宽内存及无源器件,实现2D/2.5D/3D灵活配置。相较于传统TSV2.5D方案,XDFOI在性能、可靠性及成本维度具备综合优势,已广泛应用于CPU、GPU及AI加速芯片的异构封装。此外,公司在RDL有机中介层、硅中介层及硅桥三条2.5D技术路径上均有布局。
前瞻布局CPO光电合封技术,异构集成助力算力基础设施升级。在AI算力需求爆发与数据中心高速互联的趋势下,传统光模块在功耗与带宽上面临物理瓶颈,CPO技术成为突破算力基础设施能效与通信带宽限制的关键演进路径。长电科技在CPO光电共封装等关键技术上已取得突破性进展。公司依托其独有的XDFOI®先进封装平台,逐步形成了可复用的平台化能力,能为不同应用场景提供标准化、可扩展的技术支撑。
在具体产品与技术端,公司的CPO解决方案通过先进封装工艺,成功将光引擎与交换、运算等ASIC芯片集成于同一基板,实现异构异质集成,大幅优化了算力基础设施的能效比并实现了带宽扩展。目前,公司基于XDFOI®平台开发的硅光引擎产品已完成客户样品交付并通过验证,并在封装集成、热管理及可靠性验证等核心环节与多家大客户展开了深度合作。此外,公司EIC与PIC堆叠技术已全面完成储备,并具备随时进入规模量产的条件;正加速开发基于硅中介层与硅光芯片的复合中介层方案,实现光引擎与计算、交换、存储芯片的整体异质异构集成,推动CPO方案在数据中心加速落地。公司作为国内封测龙头,前瞻布局2.5D/3D封装、超大尺寸FCBGA、高密度SiP以及CPO等前沿技术,或将深度受益于此轮AI算力基础建设的产业红利。
3、通富微电:2025年归母净利润增长80%,四季度收入创季度新高
四季度收入创季度新高,2026年收入目标323亿元。公司2025年实现收入279.21亿元(YoY 16.92%),其中约98%来自集成电路封装测试;实现归母净利润12.19亿元(YoY 79.86%),扣非归母净利润8.41亿元(YoY 35.34%);毛利率下降0.3pct至14.59%。其中4Q25营收78.05亿元(YoY 14.78%,QoQ 10.27%),创季度新高,归母净利润3.58亿元(YoY 186%,QoQ-20%),毛利率12.86%(YoY-3.3pct,QoQ-3.3pct)。2026年公司营收目标是323亿元,同比增长15.68%。
把握模拟芯片等领域国产化窗口,圆片级封装需求旺盛。2025年公司精准把握国内模拟芯片国产化窗口,国内营收提升20%以上,产能利用率同步优化;在电源管理芯片领域,深化与电源管理芯片头部客户合作,带动亿级营收增长;在汽车电子领域,车载业务在汽车智能化、电动化趋势下快速扩张,依托成熟的车载平台优势,客户覆盖数量翻番,应用场景从传统控制系统延伸至智能座舱、底盘控制等核心领域;在存储领域,存储芯片受益于景气度提升以及国内半导体供应链协同影响,营收同比大幅增长;在显示驱动领域,成功突破显示驱动两大龙头客户,产值实现两位数增长。公司的圆片级封装在音频芯片、电源管理芯片等领域与国内头部客户全面合作,封装需求旺盛。
多项先进封装技术取得进展,槟城工厂3nm多芯片产品封装通过验证。2025年公司在先进封装方面取得重要进展,SIP技术建立了薄Die Hybrid SiP双面封装能力;Memory技术完成了高叠层封装结构的开发;FCBGA完成了超大尺寸、多芯片合封关键技术及极致热管理解决方案开发及批量量产;功率半导体封装技术完成了TOLT、QDPAK顶部散热产品技术的开发,进入产业化;功率半导体完成IGBT1800A超大电流产品测试技术的开发及量产。同时,槟城工厂3nm多芯片产品封装通过验证,bumping和晶圆测试10月顺利投产,良率远超客户预期。
4、华天科技:营收利润双增长,先进封装产业化加速
营收利润双增长,盈利能力提升。2025年公司订单同比大幅增长,各季度营业收入均实现同比增长,并于四季度实现新高。25Q4公司实现营收48.34亿元,同比增长22.99%,环比增长5.10%。2025年,公司共完成集成电路封装628.80亿只,同比增长9.33%,晶圆级集成电路封装211.99万片,同比增长20.16%。2025年公司毛利率为13.26%,同比增长1.19pct,净利率为4.68%,同比增长0.12pct。费用率方面,2025年公司销售、管理、财务、研发费用率分别为0.83%、4.32%、1.08%和6.03%,同比变化为-0.04pct、-0.22pct、 0.34pct和-0.49pct。公司细化全流程价格管理,持续推进金线、基板等材料价格与封装产品价格联动机制,维持公司封装产品利润水平。
先进封装产业化加速。公司坚持先进封装技术的研发与产业化,加快推进板级封装、2.5D等平台技术研发,顺利完成ePoP/PoPt高密度存储器及面向智能座舱与自动驾驶的车规级FCBGA封装技术的开发,同时持续推进CPO封装技术研发。为满足Bumping、WLP、FOPLP等先进封装业务的发展需要,华天江苏与盘古半导体积极补充管理、技术与工程团队,目前两家公司均已进入生产阶段。
收购华羿微电完善封装测试主业布局,并开辟第二成长曲线。公司拟通过发行股份及支付现金的方式收购华羿微电。华羿微电采用“设计 封测”双轮驱动的业务发展策略,设计业务专注于以SGT MOS、Trench MOS为代表的高性能功率器件,客户包括比亚迪、大疆、H3C、TTI等,覆盖汽车、服务器、新能源等高增长领域;封测代工业务产品可靠性高、一致性好、稳定性强,积极服务英飞凌、意法半导体、安森美、东微半导体、华微电子士兰微、英诺赛科等国际国内知名半导体企业。本次交易有助于华天科技触达更全面的客户资源,并将延伸功率器件自有品牌产品的研发、设计及销售业务。
5、甬矽电子:加大先进封装投入,海外客户营收占比大幅提升
营业规模已初步跨过盈亏平衡点,盈利能力显著改善。2025年公司SIP产品实现收入17.26亿,YoY  8.55%,毛利率16.62%,YoY-6.08pcts;DFN/QFN产品实现收入16.77亿,YoY 32.9%,毛利率17.69%,YoY 4.09pcts;FC类产品实现收入7.09亿,YoY 24.42%,毛利率19.63%,YoY 1.66pcts;晶圆级封测产品实现收入1.95亿,YoY 84.22%,毛利率-17.05%,YoY 29.67pcts,新业务有效客户群持续扩大,量产规模稳步爬升,贡献了新的营收增长点。随着营业规模已经初步跨过盈亏平衡点,规模效应逐步显现,2025年公司整体毛利率达16.64%;期间费用率方面,管理费用率由2024年的7.38%下降至6.21%,财务费用率由5.53%下降至5.04%,盈利能力得到显著改善。
持续加大研发投入,积极布局Fan-out及2.5D/3D封装等先进封装领域。根据公告,公司持续加大研发投入,2025年研发投入金额达2.92亿元,占营收比例为6.63%,YoY 34.55%。公司先进封装产品线客户群稳步扩大,通过实施Bumping项目已掌握RDL及凸点加工能力,并积极布局Fan-out及2.5D/3D封装工艺,相关产品线均已实现通线,基于硅转接板和硅桥方案的2.5D产品均实现客户送样,目前正在与部分客户进行产品验证。
海外客户营收占比大幅提升,下游客户群及应用领域不断扩大。根据公告,2025年公司共有24家客户销售额超过5000万元,客户结构进一步优化。受地缘环境影响,全球龙头设计公司基于China for China等多方面战略,在中国大陆进行产能布局的意愿明显提升,公司抢抓战略机遇,在深耕中国台湾地区客户的基础上,积极拓展欧美客户群体,海外客户营收占比持续提升达23.29%,同比增长61.4%。公司现有核心AIoT客户群基本盘稳固,在汽车电子、射频模组等领域的持续布局也实现稳步成长。

09

发展前瞻


1、先进封装未来关键技术方向主要为材料和架构创新


先进封装的发展方向目标皆为实现更高的带宽密度和功率效率,如以下主要几种技术方向:
2.5D中的硅中介层向其他类型中介层变化如RDL、嵌入式、玻璃、PIC、SiC等;
从WLP的12寸晶圆尺寸(300mm)到PLP的600×600mm;
3D架构D2D、D2W、W2W、C2C需要不同的互联工艺如混合键合、TSV ubump等;
CPO未来有望采用异构集成技术,在同一基板上组装EIC/PIC以及ASIC,未来的目标是集成OE与XPU 内存。
2、面板级封装与玻璃基板有望成为先进封装重要技术分支
传统封装以圆形硅晶圆为基础,但芯片多为矩形,在硅片上面积利用率不足80%,面板级封装(PLP)有望大幅提升生产效率,其通过采用矩形玻璃或有机面板替代圆形晶圆,以提升封装面积利用率与产能效率,并缓解光罩尺寸与晶圆几何限制。未来由于大尺寸面板带来的成本效益,(Fan-out/Fan-In)PLP或取代FOWLP(扇出晶圆级封装)、WLCSP(晶圆级芯片尺寸封装)和QFN(四方扁平封装)封装,将传统圆形硅中介层转换为大型方形Panel RDL的CoPoS技术有望成为一种AI芯片产能瓶颈的解决方案。
此外,玻璃基板因优异的机械稳定性、低翘曲度和较强的电气性能,能支持更精细的布线与通孔,看作潜在的硅中介层替代者,有望在高端HPC领域应用。尽管目前仍面临通孔填充、热膨胀系数匹配等技术难题,但行业头部企业均在积极布局,推动标准化进程。
3、封装架构持续演进,CoWoS-L成高集成度新方向
先进封装并非单一技术,而是指超越传统打线键合,能够实现更高性能、更高集成度与更小体积的一系列封装方案总称。从技术架构上,主要分为2.5D封装和3D封装两大路径。2.5D封装的核心在于使用硅中介层作为“互联基板”,将芯片平铺其上并通过层内高密度布线实现高水平互连,是当前整合HBM与GPU的主流方案;而3D封装则追求垂直方向的极致集成,通过硅通孔或混合键合等技术将芯片像楼层一样直接堆叠并实现电性直连,从而实现更短距离、更高带宽的立体集成,是未来存算一体等先进架构的终极方向。
随着AI芯片算力规模与系统复杂度持续提升,2.5D先进封装正从以完整硅中介层为核心的CoWoS-S架构,逐步演进至“局部硅中介层 有机基板 RDL”相结合的CoWoS-L架构,其核心驱动力是满足更大规模、更高复杂度Chiplet系统的集成需求。
CoWoS在2.5D中,根据不同的中阶层,也可以分为CoWoS-S、CoWoS-R和CoWoS-L。CoWoS-S作为高性能基石,它采用完整的硅中介层,提供目前最高的互连密度和带宽,并集成深沟槽电容优化供电。它适合对性能有极致要求、集成规模明确的高端芯片,但中介层尺寸受光罩限制。CoWoS-R主打灵活性与扩展性,用有机重布线层替代硅中介层,材料更具弹性,能更好地缓冲热应力,并允许封装尺寸灵活扩大,适合需要集成大量芯粒或尺寸特殊的复杂系统。CoWoS-L创新地结合了局部硅桥和全局有机基板,在接近CoWoS-S性能的同时,实现了更大的封装面积和更优的成本控制,是未来多芯粒集成的理想选择。
当前,CoWoS-S为高端AI芯片的主流量产方案,其通过完整硅中介层实现GPU/加速器与HBM之间的超高密度互连,在带宽、延迟和信号完整性方面具备显著优势,但随着芯片尺寸和HBM堆叠数量持续增加,整片硅中介层在尺寸、良率与成本上的约束日益突出。一方面,硅中介层尺寸受限自身的光罩尺寸极限,限制了可集成Chiplet数量与尺寸,难以支撑未来万亿参数AI模型所需的极致算力密度,另一方面,大尺寸硅中介层良率下降明显,制造成本快速上升,逐渐成为系统扩展的瓶颈。
因此,行业趋势逐渐向CoWoS-L转移,该方案以大尺寸有机基板作为承载主体,仅在GPU与HBM等关键高带宽区域引入局部硅中介层或硅桥,其余区域通过高密度RDL实现互连,在保持核心互连性能的同时,显著提升了可封装面积与系统扩展能力,并在整体成本与良率方面更具可持续性,已成为面向下一代超大规模AIChiplet系统的重要发展方向。
进一步展望,行业已开启更远期的中介层替代技术探索,CoPoS与CoWoP两大路线成为下一代先进封装的核心研发方向。
CoPoS采用化圆为方的设计思路,将传统CoWoS的圆形硅中介层替换为矩形面板,通过面板级封装形式大幅提升单位面积利用率与量产效率,芯片经面板排列整合后,再通过封装制程连接至底层载板实现多芯片集成,但其技术挑战集中于面板翘曲度控制,且散热效能受ABF基板特性限制,需配套额外散热方案以满足高功率芯片需求。
CoWoP则通过精简封装路径实现突破,摒弃传统ABF基板,将芯片与中介层直接搭载于高精度PCB板上,不仅缩短信号传输路径以优化电性能,更依托大面积PCB板的特性提升散热效率,该技术中高精度PCB制造成为其规模化落地的核心瓶颈。
从产业跟进情况来看,国内先进封装厂商已同步展开类似CoWoS-L路线的技术布局。以长电科技的XDFOI、通富微电的大尺寸2.5D/高密度RDL平台为代表,国内厂商正围绕局部硅中介层、扇出型布线与Chiplet系统集成等关键方向推进量产能力建设,目标是支撑未来更大规模、更复杂的国产算力芯片集成需求。

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参考研报


1.东北证券-先进封装行业系列报告:制程逼近物理边界,封装开启价值重估,CoWoS估值比肩7nm先进制程

2.兴业证券-电子行业:AI算力发展需求推动先进封装成长,国产替代迎接新机遇

3.东莞证券-半导体行业先进封装与测试专题报告:先进封装量价齐升,测试设备景气上行

4.第一创业-半导体行业先进封装研究报告

5.申万宏源-2026年封装测试行业投资策略(半导体中游系列研究之十三):先进封装大时代,本土厂商崭露头角

6.平安证券-电子行业:关注先进封装产业链投资机遇

7.平安证券-电子行业AI系列报告之(八):先进封装深度报告(上)——算力浪潮奔涌不息,先进封装乘势而上

8.开源证券-半导体行业深度报告:高端先进封装,AI时代关键基座,重视自主可控趋势下的投资机会

9.华鑫证券-长电科技-600584-公司事件点评报告:盈利能力复苏,先进封装龙头受益于AI算力强劲需求

10.国信证券-通富微电-002156-2025年归母净利润增长80%,四季度收入创季度新高

11.光大证券-华天科技-002185-跟踪报告之六:营收利润双增长,先进封装产业化加速

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