中国封装材料产业链深入分析,从“卡脖子”到自主创新。

04-04 03:43

电子爱好者网报道(文章 / 黄山明)封装行业是国内芯片制造业发展的最佳阶段。而且,通过技术引进、M&A整合、持续研发,中国封装行业已经成为全球半导体产业链的重要组成部分,长电科技、通富微电等企业进入全球封装测试收入前十。


随着国内封装行业的进步,封装材料作为封装过程中用于保护芯片、实现内外电路连接的材料体系,也发展迅速。


先进封装开始占据主流封装市场


近年来,全球集成电路市场仍在快速增长,尤其是先进封装。数据显示,2024年 全球半导体封装及组装服务年销售额 102.4 亿美元,估计 2031 年将增至 184.1 亿美金,CAGR 为 10.2%。


在这些原因中,先进的封装已经成为主要的增长引擎。 Yole 数据,预估 2025 全球先进封装市场的规模比例将首次超过传统封装,实现 51%,并继续使用 10.6% 的 CAGR 增长至 2028 年 786 亿美金。


先进封装的发展源于此 AI 推进高性能计算,例如 AI 芯片对 Chiplet、CoWoS 等待先进封装需求激增,导致台积电 CoWoS 产能连续两年翻倍,仍然供不应求。据报道,2025年 年度台积电计划新建 8 座 CoWoS 工厂,重点服务英伟达(占其所有) CoWoS 需求 63%)、客户,如博通。


此外,5G、数据中心、汽车电子和物联网也促进了高密度、微型封装的需求。 2nm/3nm 工艺成本高,Chiplet 通过异构集成降低成本,成为“后摩尔时代”的主流路径。随着先进封装的普及,对高精度封装基板、新型粘合材料和散热材料的需求也大幅增加。


就市场而言,海外在R&D和应用先进封装技术方面处于领先地位,例如 3D 封装,系统级封装(SiP)等等。而且北美是半导体和 IC 拥有英特尔、封装材料市场的重要地区,AMD、各大半导体公司,如高通,对先进封装解决方案的需求旺盛,推动了当地市场的增长。


然而,长电科技、通富微电、华天科技等国内企业已进入全球封测厂商。 Top10,2025 预计每年先进封装市场的规模将超过预期。 1100 年平均复合增长率达到亿元, 17%。2022年,中国已成为全球主要封装材料市场之一。 年规模达 463 亿元,占全球比例显著提高,预计未来将继续得益于产业链转移和本土企业生产提升。


从技术上讲,很多企业已经掌握了倒装芯片(FC)、晶圆级封装(WLP)、2.5D/3D 一些企业实现了封装等核心技术, TSV(硅通孔)和 Fan-Out 大规模生产技术。紫光国微无锡基地等一些企业开始生产 2.5D/3D 封装工程,通富微电投资 35.2 建设先进封测生产线亿元。


此外,一些国际厂商在中国市场扩建封装厂,如三星扩建苏州工厂和韩国 HBM 包装生产能力,提高高端存储包装竞争力。英特尔此前投资 3 亿美元扩展成都基地,增加服务器芯片封装测试能力,开设客户解决方案中心。


但在封装材料方面,目前的情况是中低档材料已经被替代,但整体材料的国产化还是比较低的,尤其是高端基板、键合丝等领域,迫切需要国产替代。同时,环保规定和技术升级(如无铅化、微型化)将促进材料技术的迭代。


封装材料的产业化不断提高


就目前的封装材料而言,例如塑料封装材料(EMC),中档产品由华海诚科、飞凯材料主导,国产化合同 15%,但是高档车规级商品仍然依赖于日本住友电木。


而且引线框架的中低端铜合金框架由康强电子供应,市场份额可以达到 30%,但是高端汽车级框架国产化不足。 10%。在键合丝上,铜线基本上是国产替代品,而金线 / 日本田中贵金属仍然垄断了银合金线。


高档材料主要依靠进口材料,例如 ABF 基板全球 90% 上述市场被日本味之素垄断,国内生益科技和兴森科技处于研发阶段。 2025 之后逐渐增加。氮化铝基板由日本京瓷主导,国内中电科技有限公司 55 三环集团只实现小批量生产。


光刻胶、CMP 高端品牌,如抛光材料, ArF、EUV 国产化不足,如光刻胶 10%,12 仍然缺少英尺硅片抛光液。


然而,中国企业目前正在追赶。目前,半导体封装材料的研发和制造商,尤其是在有机基板、封装树脂、导电胶等关键材料领域,取得了显著进步。一些国内公司已经能够制造出满足高档封装需求的材料。比如江苏富乐德在环氧塑料封装方面有很强的技术水平。


随着先进封装的普及,国内公司也开始升级封装材料。例如,传统的引线框架逐渐被基板所取代,尤其是在 FC-BGA、SoIC 等待先进封装,基板占比超过 50%的需求开始转向高精度 BT、ABF 国内厂商如华正新材料、生益科技、兴森科技等都在加速突破。


由于金线的主导地位受成本压力的影响,镀金银线和铜线的渗透率增加,键合丝材料开始更加多样化。另外,导电胶(ECA)在 Flip Chip 取代部分焊料,如汉高的焊料 FC-BGA 解决方案。


为了适应 QFN、BGA 等待微型封装,传统 EMC 向颗粒(GMC)、液体(LMC)国内华海诚科等厂商升级布局。 FC 底填胶、LMC 材料。


就技术发展趋势而言, HBM 和 Chiplet 随着封装材料的发展,例如, HBM 需 TSV、微沉孔技术,带动临时键合胶,封装 PI 需求。而 Chiplet 依靠中介层的相互连接,促进底填胶、粘合剂的定制开发。


因此 RDL 层、沉孔制造促进光刻胶(例如 I-Line)、电镀液(铜 / 目前,锡基的用量正在增加, ArF/EUV 国产化不足,如光刻胶、临时键合胶等。 10%,仍需突破纳米涂布工艺,雅克科技、容大感光、科华微等公司加快国内光刻胶研发。


另外,随着环境保护要求的提高,贺利氏等无铅焊料、水溶性助焊剂等 AP520已经成为主流,减少了环境污染。与此同时,无卤材料和可降解封装材料的研发加速,也满足了欧盟的需求 RoHS 等待法律法规。工艺方面,细间隔工艺(90) μ m)对于锡膏、焊球材料的球形、均匀性提出了更高的要求。<90 μ m)对锡膏、焊球材料的球形度、均匀度提出更高要求。


总结


目前,随着先进封装技术的不断发展,封装材料的市场结构得到了重塑,高精度基板、细间隔沉孔材料、高可靠性树脂和新型粘合剂成为核心需求。传统材料面临产品升级的压力,国内厂商通过技术创新逐步缩小与国际巨头的差距。未来,材料性能优化、工艺适应性和供应链本土化将是市场竞争的关键。


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