引領變革，中國半導體封裝行業已遠超全球水平？|半導體行業觀察

長久以來半導體產業鏈中最為人津津樂道的是設計及代工環節。

據 Gartner 數據，2015 年全球代工市場營收 488 億美元，而封裝市場營收 255 億美元，兩者比例約為 1.9:1，封裝環節市場巨大，不容忽視。由於中國半導體市場的強勁增長和政府對先進封裝的大力支持，預計未來幾年，中國先進封裝市場的複合年增長率為16%，到2020年將達到46億美元。

最近，麥肯錫的一項研究報告指出，我國半導體封測行業的增長速度已經遠超設計和製造行業，已經完成從人力成本驅動走向技術與資本雙輪驅動的轉變，成為推動先進封裝市場發展的一股不可忽視的力量。

超越摩爾時代下的封裝行業

麥肯錫的報告指出，摩爾定律時代下封裝行業的特點：重人力成本、輕資本與技術 。這一階段也可以稱之為摩爾定律下的傳統封裝。

在摩爾定律驅動半導體產業發展的時代，半導體產業鏈「設計—製造—封測」的核心主要集中在設計和製造環節，三大產業中，設計對技術積累與人才要求最高；而製造對資本投入有大量的要求，呈現強者恆強的局面； 唯有封裝產業對資本與人才要求相對較低，而對人工成本相對敏感。

上述特徵最終體現為設計和製造的附加值最高，市場最大，合計佔半導體銷售額的78%，而封裝行業人力成本最敏感，大陸封測行業上市公司2015年每百萬營收需要職工數為2.15人，是同期設計行業的五倍。

正是由於我國的人力成本優勢，過去幾年我國半導體封裝行業蓬勃發展，增速遠超設計與製造行業。由於封裝行業對人力成本最為敏感，而大陸過去十幾年人力成本遠低於歐美與台灣水平，因此封測成為中國半導體過去幾十年發展最成熟的產業。

麥肯錫的報告認為，「超越摩爾」時代下的封裝行業變革：從人力成本驅動走向技術與資本雙輪驅動，龍頭廠商將會深度受益。

「超越摩爾」時代，封裝行業地位將會顯著提升，先進封裝成為延續摩爾定律的關鍵。

中國大陸封測行業佔比遠超全球與台灣水平 （%）

由於高溫和電荷泄露，7nm 已經接近物理極限，而 28nm之後工藝進步的成本效益已經消失，因此摩爾定律發展至今遇到阻礙，業界順勢提出了「超越摩爾（More than Moore）」，即從提高晶元性能來創造應用的思路走向以應用來指導晶元與電路設計，包括 MEMS、LED、功率器件等都在超越摩爾時代據有廣闊機會。

在以CPU為代表的摩爾定律與分立器件等為代表的超越摩爾定律並行發展下，通過SIP等先進封裝技術變2D 封裝為3D 封裝，將多個晶元、分立器件組合封裝形成一個系統的方式成為推動集成電路發展去的關鍵，在提升晶元電路密度的同時由於去 PCB化維持了較高的性價比。

中國封裝產業如何完成從落後到超越

受性能驅動和成本驅動影響，封裝技術路徑大致可分為四個階段：

第一階段為上世紀80年代以前，封裝的主體技術是針腳插裝；

第二階段是從上世紀80年代中期開始，表面貼裝技術成為最熱門的組裝技術，改變了傳統的 PTH 插裝形式，通過微細的引線將集成電路晶元貼裝到基板上，大大提高了集成電路的特性，而且自動化程度也得到了很大的提高；

第三階段為上世紀90年代，隨著器件封裝尺寸的進一步小型化，出現了許多新的封裝技術和封裝形式，其中最具有代表性的技術有球柵陣列、倒裝晶元和多晶元組件等，這些新技術大多採用了面陣引腳，封裝密度大為提高，在此基礎上，還出現了晶元規模封裝和晶元直接倒裝貼裝技術。

第四代封裝技術以SiP、WLP和TSV為代表，在凸點技術和通孔技術的基礎上，進一步提高系統的集成度與性能。

與傳統封裝不同 ，先進封裝資本支出將「類製造化」，資本支出成為核心驅動因素。這背後的原因在於中道製程的出現。先進封裝要求在晶圓劃片前融入封裝工藝步驟，包括晶圓研磨薄化、重布線、凸點製作及 3D-TSV 等製程，晶圓製造與封測前後道製程出現中道交叉區域，使得晶圓廠的技術布局逐漸向封測技術延伸。應用在蘋果 A10 晶元上的InFO WLP 技術就是由台積電獨立研發生產。

而中段製程需要的通孔填充、晶圓減薄與鍵合等工藝需要用到刻蝕、沉積等前道設備 ，這必然意味著大規模的資本支出。台積電 2016 年預計僅 InFO 資本投入達 9.5 億美元，而日月光 2016 年資本支出預計僅約 8 億美元。因此，封測行業在超越摩爾時代呈現的另一個特徵就是資本驅動。

中國先進封裝佔比穩步提升

2015 年先進封裝市場（包括 SiP、WLP 以及 TSV 等）12英寸等值晶圓達2.5千萬片，行業佔比32%。預計2015年至2019年平穩增長，至3.7千萬片，行業佔比38%。至2020年，全球先進封裝市場12英寸等值晶圓增至3200千萬片，中國先進封裝產量增至8百萬片。2014年，全球先進封裝市場規模達201.5億美元，其中Flip-chip佔比84%，Fan-Out 封裝佔比1%。隨著高端 Fan-Out 封裝在先進封裝中佔比2020 年提升至8%，預計2020年先進封裝市場規模將達326億美元，中國市場將至46億美元。

先進封裝佔比持續提升 數據來源：公開資料整理

中國先進封裝市場快速增長 （百萬元）

2015年中國封裝市場營收3017.3百萬美元，同比增長28%，預計至2020年可達5484.1 百萬美元，2015年至2020年 GAGR 12.7%，中國封裝產業全球份額將隨之由2015年的 12%增至2020年的17%。

2015年，中國生產的IC晶元數量僅占其消耗量的12.5%。因此，中國IC晶元進口額超過石油，長期居各類進口產品之首。

同年，中國先進封裝生態系統產生超過10億美元的投資。

2014年底， 國內具有一定規模的 IC 封裝測試企業有85家，其中本土企業或內資控股企業 27 家，其餘均為外資、台資及合資企業。國內封裝企業的產能和銷售收入近年保持快速增長，在 BGA、CSP、WLP、FC、BUMP、SiP 等先進封裝產品市場已佔有一定比例，約佔總銷售額的25%。 長電科技、通富微電和華天科技躋身國內第一梯隊，2015 年毛利率分布為 17.27%、21.41% 及 20.68%。

目前，中國有超過100家公司涉足半導體封裝和組裝領域。幾乎全球主要的IDM和封測廠商都在中國設有封裝工廠，以獲得成本優勢。在中國進行封裝和組裝的IC晶元中，有很多產品的出貨量來自於小廠商，他們主要從事低引腳數的晶元封裝，且專註於中國市場。大多數公司都集成在長三角地區，包括江蘇、上海、浙江等省市，還有一些分布於珠三角地區，如廣東省。

中國具備先進封裝技術的企業分布情況

中國半導體2.0

報告還認為，中國半導體大致會經歷三個階段。從 1990s~ 2014 的半導體1.0，這個時間段中國半導體以原始積累為主，技術來源為外部引進，產業鏈尤以注重人力成本的封測發展最快。

2014~2020s 是半導體2.0，這個時間段半導體產業發展以資本驅動為特徵，體現為在《國家集成電路產業發展推進綱要》和國家集成電路產業投資基金的推動下,半導體產業鏈加速向中國大陸轉移，尤其以製造業發展最快，並拉動全行業發展。

2030s~ 是半導體3.0，中國成為半導體產業強國，產業驅動模式從半導體1.0的人力成本驅動，2.0的資本驅動走向3.0的技術驅動，設計與設備等技術壁壘較高的行業迎來快速發展。

中國半導體2.0半導體產業加速向中國大陸轉移，而尤其以製造業發展最為迅速。

根據數據，在2007年中國大陸 IC 製造產值為45.9億美元，僅佔全球的份額為 1.96%，但到2012年，中國IC製造產值迅速上升到89.1億美元，全球份額也提升到3.50%。預計至 2017 年，中國IC製造佔全球的份額有望達到7.73%。中國預計2016-2020複合增長率高達20%，大中華區市場規模高達200億美金，新增產能按12英寸2018年達到80萬片/月（其中8英寸摺合19.27萬片/月），較2017年翻了一倍。

總結

SiP堆疊集成，WLP化整為零，方案各異兵家必爭。據Yole預測，2019年先進封裝份額將增至38%，SiP、WLP、TSV等技術引領先進封裝風潮。

如何才能在激烈的競爭中存活下去？我們應當明白，無論是從價值量的角度還是從市場地位角度，封裝環節都有顯著的提升，中國與全球的先進封裝市場將蓬勃發展。但是另一方面，封裝也從人力成本驅動走向技術與資本雙輪驅動，只有龍頭廠商才有可能參與其中，市場集中度將進一步提升，更大的蛋糕將由更少的人分！（文/劉燚）

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