机械行业先进封装工艺与设备研究：先进封装大势所趋，国产设备空间广阔

中 泰 证 券 研 究 所 专 业 ｜ 领 先 ｜ 深 度 ｜ 诚 信 2 0 2 2 . 8 先进封装大势所趋，国产设备空间广阔 ——先进封装工艺与设备研究 中泰机械首席分析师：冯胜 执业证书编号：S0740519050004 Email：fengsheng@r.qlzq.com.cn ｜ 证 券 研 究 报 告 ｜ 股票报告网2 核心观点：  先进封装简介：方向明确，景气向上。  后摩尔时代的选择：受物理极限制约和成本巨额上升影响，行业进入“后摩尔时代”，行业从过去着力于晶圆制造技术节点的推进，逐渐转向封装技术的创新。先进封装技术不仅可以提升功能、提高产品价值，还能有效降低成本，成为延续摩尔定律的重要路径；  我国半导体产业突破封锁的重要方式：半导体是中国卡脖子问题，先进封装可在现有技术节点下，进一步提升芯片性能，是国内半导体企业突破封锁的重要方式；  先进封装市场增速更为显著：根据Yole数据，2021年全球先进封装全球市场规模约 350 亿美元，预计到 2025 年先进封装的全球市场规模将达到 420 亿美元。2019-2025 年全球先进封装市场的CAGR约 8%。相比同期整体封装市场(CAGR=5%)和传统封装市场，先进封装市场增速高。  先进封装工艺与设备详解。  先进封装工艺：倒装焊(Flip Chip)、 晶圆级封装(WLP) 、2.5D封装（Interposer） 、3D封装(TSV)、Chip let等；  先进封装增加设备需求：①封装设备需求增加：例如研磨设备增加（晶圆需要做的更薄）、切割设备需求增加、固晶设备（Die Bond要求更高）；②新设备需求：如凸块（bump）工艺涉及到曝光、回流焊等设备等。  受益标的：新益昌、光力科技、德龙激光等。  风险提示：先进封装行业发展不及预期；半导体行业景气度下降的风险；国内企业技术进步不及预期的风险；研报使用信息更新不及时的风险。 股票报告网目 录 一、先进封装简介：方向明确，景气向上 二、先进封装工艺与设备详解 三、受益标的 四、风险提示 3 股票报告网4 1.1摩尔定律逼近极限，先进封装应运而生 图表1：半导体封装技术演进路径 来源：Yole，中泰证券研究所  封装是指将生产加工后的晶圆进行切割、焊线塑封，使电路与外部器件实现连接，并为半导体产品提供机械保护，使其免受物理、化学等环境因素损失的工艺。  半导体封装技术发展历程：  第一阶段（20世纪70年代之前）通孔插装时代：典型的封装形式包括最初的金属圆形(TO型)封装、双列直插封装(DIP)等；  第二阶段（20世纪80年代以后）表面贴装时代：从通孔插装型封装向表面贴装型封装的转变，从平面两边引线型封装向平面四边引线型封装发展;  第三阶段（20世纪90年代以后）面积阵列封装时代：从平面四边引线型向平面球栅阵列型封装发展，引线技术从金属引线向微型段焊球方向发展。 股票报告网5 1.1摩尔定律逼近极限，先进封装应运而生  物理极限将制约芯片制程发展，摩尔定律成长速度放缓。  物理极限：半导体制造中，工艺制程持续微缩导致晶体管密度逼近极限，同时存在短道沟效应导致的漏电、发热和功耗严重问题；  成本：工艺节点较高时，每次提升都会带来成本的非线性增加。 图表2：晶体管密度逐步逼近极限 图表3：制程节点与成本的关系 来源：Wikichip，中泰证券研究所 来源：AMD，中泰证券研究所 股票报告网6 1.1摩尔定律逼近极限，先进封装应运而生 先进封装应运而生：在“后摩尔时代”，行业从过去着力于晶圆制造技术节点的推进，逐渐转向封装技术的创新。先进封装技术不仅可以增加功能、提升产品价值，还能有效降低成本，成为延续摩尔定律的重要路径。 先进封装定义：采用了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，并且能有效提系统高功能密度的封装技术。现阶段先进封装主要是指倒装焊(Flip Chip)、 晶圆级封装(WLP) 、2.5D封装（Interposer） 、3D封装(TSV)等。 图表4：主流芯片制造公司制程发展路径 来源：Yole，中泰证券研究所 股票报告网7 1.1摩尔定律逼近极限，先进封装应运而生 先进封装优势：大幅节约成本、良率大幅提升、芯片集成度高 先进封装发展趋势：Bump越来越小、RDL越来越细、TSV越来越密、Wafer越来越大 图表5：先进封装四要素 图表6：半导体封装技术演进路径 来源：CEIA电子制造，Cadence，中泰证券研究所 硅通孔技术 再布线技术 精密 股票报告网8 1.2先进封装是国内半导体产业突破封锁的重要方式 先进封装是国内半导体产业突破封锁的重要方式：半导体是中国卡脖子问题，美国遏制中国发展先进技术的政策，长期不会改变。先进封装可在现有技术节点下，进一步提升芯片性能，是国内半导体企业突破封锁的重要方式。 图表7：美国对中国半导体限制相关新闻 来源：公开资料整理，中泰证券研究所 股票报告网9 图表8：美国对中国半导体政策限制 来源：中美战略竞争下两岸半导体产业发展研究，中泰证券研究所 1.2先进封装是国内半导体产业突破封锁的现实选择 美国对中芯片贸易政策日渐升级。 时间 美国对中国半导体限制措施 2017年1月 美国总统科学技术咨询委员会发布《确保美国半导体的领导地位》报告，将中国半导体发展列为威胁 2017年8月 美国针对半号体领域对中国重启301调查 2017年11月 美国外商投资委员会(CFIUS)阻挠中国半导体海外并购 2018年5月 1、美国五角大楼禁止美国军事基地使用华为和中兴的设备产品； 2、美国众议院通过 2019 财年国防授权法案，禁止美国联邦政府机构使用华为和中兴的设备产品 2018年8月 特朗普签署 2019 财年国防授权法案，强化 CFIUS 审查海外投资能力，限制政府采购华为、中兴、海康等企业的设备产品 2018年12月 1、英国电信表示其 5G 网络建设将不再使用华为设备，并且移除 4G 网络中的华为设备 2、加拿大当局称华为的 CFO 孟晚舟涉嫌违反美国对伊朗的贸易制裁禁令，于 12 月 6 日在加拿大被捕 2019年5月 1、禁令第一阶段：美国商务部工业和安全局（BIS）于 2019 年 5 月 15 日以国家安全为由，将华为与其 70 家附属公司列入出口管制“实体清单”；2、 5 月 19 日，谷歌准备停止华为手机的安卓系统更新；3、 5 月 22 日，22 Arm 停止与华为的合作 2019年8月 1、美国商务部在 “实体清单”中新增 46 家华为的子公司；2、 美国延长对华为的禁令 90 天至 11 月 2019年11月 美国联邦通信委员会禁止美国农村地区运营商使用通用服务基金购买华为设备，再次延长对华为的禁令90 天至 2020 年 2 月 2019年12月 美国众议院通过两党安全与可信通信网络法案，禁止政府购买华为的设备产品 2020年2月 1、美国法院判决国会