【国庆献礼】国产率最高的半导体封测行业浅析

来源: 芯闻路1号 作者:北极星蜥蜴姐 2022-10-05 00:00:00
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#盘点新中国以来的国产半导体发展历程

  在芯片市场中,封测领域是我国唯一能与国际企业全面竞争的领域。在这个领域,诞生了许多优秀的国产企业,中国封测赛道正在迎风而起。值此国庆佳节,让我们结合芯查查企业SaaS(XCC.COM)一探飞速发展、国产率最高的封测行业。

封测的重要性

  芯片在硅晶圆上生产,单个芯片或“裸片”以重复的模式生产,在每个晶圆上分批制造(以及跨批次的晶圆)。一个 300 毫米晶圆(直径约 12 英寸)是现代晶圆厂通常使用的尺寸,可以承载数百个大型微处理器芯片或数千个微型控制器。生产过程分为“生产线前端”(FEOL)阶段、“线路后端”(BEOL)和封测环节。在产线前端”(FEOL)阶段,通过图案化和蚀刻工艺创建了数十亿个微型晶体管和其他设备在硅的主体中。然后是“线路后端”(BEOL),在这一环节,工程师将铺设金属迹线网以连接所有东西。走线由称为“通孔”的垂直段组成,它们依次连接水平布线层。如果一个芯片上有数十亿个晶体管(如iPhone13的A15 处理器有150亿个),则需要数十亿根电线来连接它们。每个单独的裸片在展开时可能总共有几公里的布线,因此我们可以想象 BEOL工艺非常复杂。

  晶圆加工完成后,每个芯片都会用测试机单独“探测”,判定芯片是否符合设计的质量和需求。合格芯片会被放入包装中。封测既可以为芯片提供物理保护,也可以将电信号连接到芯片中的不同电路。这一过程后,芯片可以放置在手机、计算机、汽车或其他设备的电子电路板上。

  可以看出封测是芯片成型的最后一个环节,行百步者,半九十,如果没有封测,一切都是白费。

封测市场竞争格局分析

  从全球封测市场竞争格局来看,中国处于领先地位。

  芯查查企业SaaS产业链图谱各领域厂商最新排名中,封测企业全球排名前十位的企业为:日月光、艾克尔科技、江苏长电、力成科技股份有限公司、通富微电子股份有限公司、天水华天科技股份有限公司、京元电子股份有限公司、南茂科技股份有限公司、欣邦科技股份有限公司和联合科技控股有限公司(如下图)。

  在全球前十大封测企业中,长电科技、通富微电、华天科技是陆资,其余全是台资。芯查查企业SaaS(XCC.COM)数据显示,2021年全球封测市场,国产封测企业长电科技、通富微电、华天科技分别占据6.61%、5.08%、4.18%的市场份额。

  陆资企业在快速崛起,封测环节也已成为中国大陆集成电路产业中最成熟环节,数据显示,2021年中国集成电路封测市场销售额达2763亿元

  芯查查企业SaaS产业链图谱全球封测企业TOP10排名

  具体而言,在芯查查企业SaaS产业链图谱中,封测行业国内排名前十位的企业为:日月光投资控股股份有限公司、江苏长电科技股份有限公司、力成科技股份有限公司、通富微电子股份有限公司、天水华天科技股份有限公司、京元电子股份有限公司、南茂科技股份有限公司、欣邦科技股份有限公司和景硕科技控股有限公司、南通华达微电子集团股份有限公司(如下图)

  芯查查企业SaaS产业链图谱中国封测企业TOP10排名

 

国产封测厂商技术已基本和海外厂商同步

  从技术维度而言,随着后摩尔时代的不断演进,先进封测技术也逐渐成为芯片性能提升的关键。(摩尔定律是英特尔创始人之一戈登·摩尔最早在1965年总结出的一条规律,是指集成电路单位面积内可容纳的晶体管数目大约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。)

  随着集成电路高速发展数十年,芯片制程已由最初的微米级发展到目前的5nm(量产)水平。越往后,集成电路晶体管密度越接近物理极限,单纯依靠提高制程来提升集成电路性能将变得越来越难,并且成本也在指数级攀升,公开数据显示,从28nm推进到5nm成本提高了10倍以上。

  因此,业界称集成电路目前已进入“后摩尔时代”。不能单纯依靠提高制程来提升集成电路性能,有一个方法便是采用先进封装技术。

  先进封装主要是指系统级封装(Sip),晶圆级封装(Wafer Level Scale Package),3D封装(TSV)等封装技术。可以理解为其是传统封装的升级版。先进封装技术能显著提高加工及设计效率,减少设计成本,因此也被认为是后摩尔时代的主流发展方向。

  在这方面,通过芯查查企业SaaS(XCC.COM)数据,我们也可以看出长电科技等国内企业已基本掌握重点先进封装技术。

  相比起技术壁垒极高的IC设计业和资金投入非常之大的晶圆制造业,封测行业在资本投入、进入壁垒、产业集中度方面均介于设计与制造之间,这一特性使得中国厂商在封测行业突破较为容易。先求有,再求优,逐点突破,随着中国对半导体产业重视程度不断提高,加之国产厂商的砥砺前行,我国半导体封测行业市场规模未来将持续增长,国产半导体行业也将不断在进步与繁荣中前行。

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