半导体行业：先进封装助力芯片性能突破，AI浪潮催化产业链成长

请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 [Table_Main] 证券研究报告 | 行业深度 电子 2024 年 09 月 06 日 半导体 优于大市（维持） 证券分析师 陈蓉芳 资格编号：S0120522060001 邮箱：chenrf＠tebon.com.cn 陈瑜熙 资格编号：S0120524010003 邮箱：chenyx5＠tebon.com.cn 市场表现 资料来源：聚源数据，德邦研究所 相关研究 1.《2024 年中期报告点评-安路科技（688107.SH）：终端需求疲软 24Q2业绩承压，库存持续改善静待春来》，2024.9.2 2.《寒武纪(688256.SH)：产品与生态持续加强，AI 应用方兴未艾》，2024.9.1 3.《拓荆科技(688072.SH)：出货大幅增 长 ， 产 品 覆 盖 度 持 续 提 升 》，2024.8.30 4.《伟测科技(688372.SH)：单季度营收创新高，持续拓展高端测试》，2024.8.30 5.《东芯股份(688110.SH)：Q2 收入环比大幅增长，布局“存、算、联一 体化”》，2024.8.30 先进封装助力芯片性能突破， AI 浪潮催化产业链成长 [Table_Summary] 投资要点：  先进封装：超越摩尔定律，助力芯片性能突破 “后摩尔时代”芯片特征尺寸已接近物理尺寸极限，通过先进封装提升芯片整体性能或成为趋势。先进封装具有小型化、轻薄化、高密度、低功耗、功能集成的优势，可广泛应用于 AI、高性能计算、数据中心等新兴领域。先进封装包括四个关键要素：凸块（Bump）、晶圆（Wafer）、重布线层（RDL）和硅通孔（TSV）技术： Bump联通芯片与外部的电路，并能缓解应力；Wafer 充当集成电路的载体；RDL 连通XY 平面的上电路；TSV 则贯通 z 轴方向上的电路。  CoWoS 和 HBM：相辅相成，AI 芯片的绝佳拍档 1）CoWoS：AI 时代的先进封装版本答案。算力需求随大模型推出爆炸式提升，GPU 等 AI 芯片深度受益。搭载硅中介层的 CoWoS 封装性能优异，适用于高性能计算领域，目前已演进五代，不断增加其中介层面积以及内存容量（HBM）。随CoWoS 封装供不应求，台积电不断上修产能预计，2024 年底或达到月产 4 万片。三星和英特尔已完成 2.5D/3D 封装布局，传统封测大厂加速进入 CoWoS 工艺段。 2）HBM：AI 芯片的最佳显存方案。HBM 堆叠多层 DRAM 提升内存容量和带宽，打破内存墙限制，满足 AI 高性能动态存储需求。SK 海力士官网、三星和美光竞争愈演愈烈，HBM 向更大容量和更高带宽迭代，2024 年下半年 HBM3e 预计将集中出货。随 AI 服务器出货暴涨以及 GPU 芯片的 HBM 用量提升，HBM 需求高增。TrendForce 预测，2024 年 HBM 需求增长率接近 200%，2025 年可望将再翻倍。  本土先进封装产业链：厚积薄发、加速成长 1）刻不容缓：海外高性能芯片管制加强，AI 芯片自主可控大势所趋。美国对高性能芯片出口限制不断加强，英伟达先进 GPU 芯片供应受阻。中国智能算力市场需求旺盛，2018-2023 年数据中心机架数量 CAGR 达 30%，发展 AI 芯片自主可控为大势所趋，国产 AI 芯片亟待突破放量。此外，集成工艺可助力芯片跨越 1-2 个制程工艺节点，在高端光刻机封禁下先进封装有望助力“弯道超车”。 2）提前布局：国产封测大厂打开成长空间。以长电科技、通富微电、华天科技等为代表的国内封测龙头深耕先进封装工艺，积极布局海外业务，现已具备较强的市场竞争力。此外国产 HBM 稳步推进，据 Trendforce 报道，国内存储厂商武汉新芯（XMC）和长鑫存储（CXMT）正处于 HBM 制造的早期阶段，目标 2026 年量产。 3）未来可期：本土相关设备/材料有望受益。先进封装工艺升级，对封装设备的精度和用量提出更高要求，相关材料深度受益。设备方面建议关注：新益昌（固晶机）、华海清科（减薄机）、光力科技（划片机）、拓荆科技（混合键合机）；材料方面建议关注：鼎龙股份（PSPI）、飞凯材料（临时键合胶）、艾森股份（电镀液）、华海诚科（环氧塑封材料）。 风险提示： 中美贸易摩擦带来的供应链风险、宏观经济变化及行业景气度不及预期、行业政策变化。 -37%-31%-24%-18%-12%-6%0%6%12%2023-092024-012024-05半导体沪深300 行业深度 半导体 2 / 46 请务必阅读正文之后的信息披露和法律声明 内容目录 1. 先进封装：超越摩尔定律，助力芯片性能突破 ............................................................ 6 1.1. 半导体封装所属集成电路后道工艺，封装工艺持续优化提升 ............................ 6 1.2. 四大要素助力先进封装提质增效、系统集成 ..................................................... 9 1.2.1. 倒装（Flip Chip）与凸块（Bump） ..................................................... 11 1.2.2. RDL（重布线层） .................................................................................. 12 1.2.3. WLP（晶圆级封装） ............................................................................. 13 1.2.4. 2.5D/3D 封装与 TSV 技术..................................................................... 14 2. CoWoS 和 HBM：相辅相成，AI 芯片的绝佳搭档 ...................................................... 16 2.1. CoWoS：AI 时代的先进封装版本答案 ......................................................