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全文摘要
1、封测厂商产能梯队与扩产
·封测厂商产能梯队划分:国内2.5D封测厂商可按批量生产进度、产能状况及商业化进展分为三个梯队。第一梯队为2025年实现批量生产并形成一定营收的厂商,仅包括和盛、通富:和盛具备120万颗/年的COMS产品产能,通富拥有30万颗/年的2.5D COMS封装产能,二者均以硅中间层(Cross-S)为核心工艺,已实现商业化落地。第二梯队涵盖长电、华天、永锡、华进半导体、珠海天成先进等厂商,整体处于实验线或量产线建设阶段:长电、华天进度靠前,正推进量产线扩产,从10万颗/年的规模向更高产能迈进;其余厂商多处于中试线阶段,以Q2S-S工艺为主,主要参与头部客户项目开发,扩产意愿偏保守。第三梯队为擦边布局的厂商,未布局全流程产线,多聚焦FCBA(OS段工艺),涉及GPU、消费类电子等领域封装,包括太极、日月星等众多大陆企业,仅围绕部分环节布局,未形成全流程能力。
·CoWoS工艺与产能测算:CoWoS工艺采用两段式结构,分为COW和OS段:COW段涉及前道设备技术或JSV加工环节,OS段即FCBA封装形式,与消费类产品、CPU、GPU的封装形式一致。产能可通过晶圆加工量换算,当前主流CoWoS产品为1个SOC+4个HBM或1个SOC+6个HBM,单Interpulse晶圆可对应25-30颗成品芯片。以此测算,和盛120万颗/年的产能对应约5万多片晶圆的加工量,换算逻辑清晰。目前国内2.5D CoWoS总产能已达200万颗/年,若国内客户的封装需求全部落地于国内厂商,当前产能供大于求,可充分满足市场需求。
·厂商扩产计划与非传统厂商:头部封测厂商扩产计划明确,整体产能将持续提升:和盛现有产能150万颗/年,2025年实际产出120万颗/年,产能利用率较高,预计2026年年底扩至180万颗/年;通富现有产能50万颗/年,规划2026年年底扩至近100万颗/年;长电现有Cross工艺产能30万颗/年,预计2026年年底扩至50万颗/年;华天目前产能在10万颗/年以内,正推进产线建设,规划2026年年底达50万颗/年。第二梯队中除长电、华天外,其余厂商扩产意愿偏保守,无明确扩产动作。非传统封测厂商如百维仅聚焦OS段工艺,采用封测厂的全流程模式,汇成未涉足2.5D封装全流程布局,整体进展缓慢。当前国内2.5D CoWoS总产能为200万颗/年出头,预计2026年年底一二梯队产能合计将接近300万颗/年。

2、2.5D封装布局核心难点

·布局决策与回报周期难点:布局2.5D封装的核心难点在于战略决策推进与长回报周期的接受度。传统先进封装厂如长电、华天、通富等因产品多元化、客户群体与2.5D封装线匹配度高,且年度资本开支充足,具备提前规划先进技术的常规基础,相对易做出布局决策;其他厂商则需明确契机,结合资金、客户基础或现成项目等条件,确认足够确定性,才能说服各方推进布局。此外,2.5D封装投资回报周期显著长于传统封测项目,从研发到形成营收普遍需3-4年,期间还要经历研发、良率提升等关键环节。典型案例中,和盛从2019年底启动布局到2022年形成营收,周期约3年;通富从2021年上半年到2023年形成营收,周期约2年,行业整体周期维持在3-4年,长回报周期是核心挑战之一。

·技术实现与人才获取分析:2.5D封装的技术实现与人才获取可行性较高,难度相对较低。技术层面,2.5D封装是集成式先进封装技术,需掌握邦定工艺、RDL工艺、FCBJ工艺以及TSV相关能力,但大陆封装厂无需自主完成TSV环节,仅CMP环节是传统封装未涉及的技术,其余工艺均有接触基础,因此头部封装厂如长电、华天、通富、永熙等,以及模组端企业如汇成、百维等,均具备技术实现基础。人才获取方面,无需依赖从台积电挖人,大陆地区有大量日月光的台湾团队可挖掘,同时长电、通富等头部封测厂也有不少人才流出参与先进封装建设,人才渠道较为充足。整体来看,只要具备一定先进封测经验,技术实现难度较低,核心仍在于决策与回报周期的考量。

3、2.5D封装设备需求与国产化

·设备资本开支测算:a. 2.5D封装产能与资本开支存在明确对应关系,当前通富、盛合等企业核心建设目标为年规模百万颗的2.5D封装生产线;b. 该规模全流程生产线整体资本开支约10亿元人民币,其中核心工艺设备投入约8亿元人民币,厂房及水汽处理等配套设施投入约2亿元人民币;c. 产能与晶圆加工量换算清晰:年100万颗2.5D封装产能对应年约4万片晶圆加工量,月加工量约3-4千片;此前也有月产1000件对应年1万多片的测算方式,测算方式可灵活调整。

·各环节设备国产化现状:2.5D封装对设备的需求主要体现在两方面:一是设备升级,传统先进封装多采用解析力2微米的GI线光刻设备,2.5D封装需升级为解析力0.8微米的TLF光刻设备,同时新增填道设备;二是设备需求量增加,Chiplet为多芯片组合产品,1+4、1+6等规格会增加固晶机等设备使用次数,双面工艺会提升PVD、光刻等设备使用频次,且RDL或bump密度提升延长电镀机使用时间,共同推动设备需求增长。目前2.5D封装设备整体国产化率已达50%以上,各环节具体情况如下:a. PVD物理沉积:国产化率70%,核心国内供应商为北方华创,研发线曾采用Eva Tech、爱发科、AMAT等进口品牌,当前量产线已大量切换国产设备;b. 涂胶显影机:国产化率100%,供应商为芯源微、上海盛美,当前扩产线均采用国产设备,此前研发线多使用日系Tel;c. 光刻设备:国产化率100%,供应商为上海微电子(新上微装),研发线曾选用尼康、佳能,当前2.5D量产线已全面国产化;d. 电镀设备:国产化率50%,国内供应商为上海盛美,北方华创处于验证阶段,进口品牌主要为美国LAMP research;e. 3D AOI检测设备:国产化率30%,国内供应商为中科飞测、瑞丽等,进口主流品牌为以色列Camtek;f. 研磨切割设备:国产化率30%,国内供应商为宁波新丰、沈阳和颜、晶创先进等,另有腾盛、麦维股份等企业在做Demo,进口主流品牌为Disco、东京精密;g. CMP化学机械抛光:国产化率100%,核心供应商为华海清科,此前研发线多采用美国应用材料;h. 干法刻蚀:国产化率100%,核心供应商为中微公司,此前多采用AMAT、SPTS;i. PECVD化学气相沉积:国产化率100%,供应商为沈阳拓荆、北方华创,此前多采用AMAT;j. COW固晶机:国产化率70%,国内以北京华丰为主,还有微见智能、普莱信等,进口品牌为Base、SMPT、新川等;k. 晶圆级塑封设备:国产化率0%,当前主要采用日本TOWA、山田机电,国内安徽维一科技、麦维股份等处于Demo阶段;l. FCBGA固晶机:国产化率70%,国内供应商包括华丰、普莱信、微见智能、快克股份等,进口品牌为BASIC、SNPT、新川等;m. Final Test测试机:国产化率0%,主流进口品牌为日本爱德万(占比70%以上)、美国泰瑞达(占比10-20%),国内华峰测控等处于Demo阶段。

·设备价值量优先级分析:从扩产资金投入规模看,2.5D封装设备价值量优先级中,光刻设备与电镀设备处于第一梯队,总投入金额相当。光刻设备方面,当前公装领域除上海微电子外,国内暂无其他具备较强竞争力的供应商,设备依赖度较高;电镀设备方面,国内仅有盛美和北方华创具备供应能力,且产品价格相较于国外品牌优势不明显。两类设备在2.5D封装生产线设备投资中占比最高,是企业扩产时资金投入的核心方向。

4、2.5D封装材料国产化情况

·核心材料国产化现状:2.5D封装流程涉及多种核心材料与耗材,各品类国产化率差异显著,具体情况如下:

a. PVD钛铜靶材:作为封装前端关键耗材,目前国产化率达100%,国内核心供应商为江丰和有研,下游厂商可按需选择,已实现完全进口替代。

b. 光刻胶(PR胶):用于涂胶显影工艺,适配2.5D封装中RDL、micro bump、高bump等工艺需求,整体国产化率仅10%以内。进口品牌占据主导,主要为默克、日本TOK、JSR等;国内仅同诚新材、南大光电可供应适配RDL工艺的薄胶产品,bump、UBM等工艺所需的厚胶基本依赖进口。

c. 显影液:与光刻胶配套使用,供应体系与光刻胶高度绑定,国产化率为10%。进口端默克、JSR、富士等品牌均搭配自有光刻胶提供配套显影液;国内南大光电、同诚新材拥有匹配自身光刻胶的显影液,但受光刻胶低国产化率限制,市场份额较低。

d. 电镀液:按金属成分分为金电镀液、锡银混合电镀液、镍电镀液三类,国产化进程差异明显:金电镀液国产化率0%,全部采用日系品牌;锡银混合电镀液、镍电镀液国产化率达50%以上,国产化替代已见进展。

e. PSPI(光固化胶):属光刻性质耗材,国产化率10%以内。国内主要供应商为安吉、波米新材料,鼎龙虽有布局,但尚未在公装领域应用,整体国产化程度较低。

f. CMP抛光液(Slurry):用于电镀后抛光工艺,国产化率达50%,国内核心供应商包括安吉、新阳、鼎龙。其中氧化硅类抛光液以安吉为主,硅类抛光液以新阳为主,鼎龙作为后来者份额较小;进口品牌为Carbo、Fujimi,占据剩余市场。

5、RDL光刻技术应用与趋势

·RDL光刻技术应用现状:先进封装主要包含CoWoS、WLP晶圆级封装、2.5D/3D三种类型,不同封装对技术需求存在差异,其中WLP晶圆级封装解析力最差,通常为15厘米左右。当前CoWoS-L正在推进LDI技术的相关验证,而CoWoS-S尚未应用该技术。CoWoS-L选择LDI进行验证,源于其同步线或中介层由封装厂制作,线宽线距要求相对宽泛;不过目前验证过程中发现,LDI技术的加工效率并不高。从需求匹配来看,国内当前相关项目的同步线RDL线宽约为2微米,与消费电子水平相当,LDI技术可满足该规格需求;但未来若需实现亚微米级(如0.8微米)的线宽要求,目前国内乃至国际品牌(如奥宝收购的QLA)的LDI技术均无法达标,届时会出现解析力失真、带宽失真、锯齿等问题,技术升级需求迫切。当前LDI技术暂在AR、AL领域开展验证,仅适配2微米线宽的RDL规格。

6、封测服务价格变动情况

·封测服务涨价幅度与原因:全球及国内大型封装厂均出现涨价情况,国内几大封装厂同样跟进。其中大陆地区封装厂涨价幅度与产能关联度较低,核心驱动因素为上游前端或工装耗材等材料成本上涨;台湾地区或其他地区封装价格变动多由产能问题引发,存在一定波动。

从涨价幅度来看,封装服务普遍涨价10%-20%,不同细分品类存在差异:a. 存储类(DRAM、NOR Flash)封测因叠加产能紧张与材料涨价双重因素,普遍涨价30%;b. 消费电子类(如手机相关器件、DDIC驱动等)封测受材料成本上涨影响,部分叠加3 OS生产线产能吃紧问题,涨价幅度约20%,略高于普遍水平;c. 风力器件、其他类型工装相关的封测服务,涨价以材料成本上涨为主要驱动,幅度维持在10%-20%区间。

7、碳化硅中介层应用前景

·碳化硅中介层优劣势与挑战:认可碳化硅替代硅中介层的整体逻辑,但从技术与供应链层面来看,其大规模应用仍存在诸多挑战。技术加工层面,TSV加工涉及的研磨、CMP等工序较为复杂,对设备及对应加工工艺要求极高,目前较难实现与硅材料相当的平整度、垂直度,需依赖更先进的设备推进。供应链层面,碳化硅晶圆制备存在尺寸适配难题,当前量产设备多为12寸规格,若大规模应用于封装环节,12寸碳化硅晶圆更能实现有效衔接,但目 (更多实时纪要加微信:aileesir)前12寸碳化硅制备难度大,若仅能供应8寸或4倍8寸规格产品,将难以匹配现有设备需求,存在供应端挑战。不过碳化硅材料具备散热、绝缘性能更优的核心优势,只是其功耗表现目前暂不明确。整体而言,碳化硅中介层的技术逻辑具备合理性,但技术加工复杂度高、大尺寸晶圆供应不足等问题,成为其大规模量产应用的主要障碍。

Q&A

Q: 国内老牌及新进封测厂商目前COSS产能情况及2026年产能规划如何?

A: 大陆地区COSS产能进度及实际状况存在差异,可分为三个梯队:第一梯队为和盛、通富,2025年实现批量生产并产生营收,和盛目前COMS产品产能约120万颗/年,通富2.5D COMS封装产能约30万颗/年,技术以硅中间层为主;第二梯队包括长电、永锡、华天、华进半导体、珠海天成仙境等,长电、华天正建设量产线,永新、天成先进、华进半导体处于中试线状态,技术以Q2S-S工艺为主,参与头部客户项目开发,长电、华天在扩产2.5D/3D封装线,其他为保守派;第三梯队为布局FCBA的企业如太极、日月星等,属于擦边COSS。全球范围内2.5D COWS产能约200万颗/年,国内COSS封装产能充足、供大于求。和盛目前产能150万颗/年,预计2026年底扩至约180万颗/年。

Q: 2.5D COWOS产能出货量200万颗/年对应的行业良率水平如何?该良率是否以每片晶圆可切割颗数的比例计算?以及每片晶圆可切割的颗数情况是怎样的?

A: 目前2.5D COWOS产品常规规格为1颗SOC搭配4颗或6颗HBM,对应Interpulse晶圆,每片可贴装25-30颗。

Q: 从您了解的各个厂商扩产规划来看,2026年年底总体产能大概可以达到200万克吗?

A: 当前大陆厂商总体产能已超过200万克。其中正和目前年产能150万颗,2025年产出约120万颗,产能利用率较高且正在扩产,预计2025-2026年年底扩产后产能将达180万颗左右;盛合去年产能约120万颗,丰富初步量约30万克。

Q: 正和、通威电、长电、华天等公司当前产能及到今年年底的产能规划情况如何?

A: 正和现有产能150万颗,到今年年底至少扩至180万颗;通威电现有产能50万颗,到今年年底规划接近百万颗;长电当前年产约30万颗,到今年年底计划达50万颗;华天目前产能10万颗以内,产线未建成,计划到今年年底达50万颗。一二梯队中仅上述四家有扩产计划,其他偏向保守。当前产能总和约200万颗出头,到今年年底预计接近300万颗。

Q: 除张亚宁提及的一二梯队外,慧辰等非传统封测厂商及百维等存储厂商的扩产情况如何?

A: 仅了解百维的扩产情况,其模式与传统封装厂不同,采用全流程模式;未了解慧辰的相关情况。

Q: 会成公司的进展情况如何?

A: 会成公司进展几乎没有,主要从事帮品相关业务;未听说其要开展2.5D业务,仅了解到处于破产兼并状态。

Q: 非传统先进封装策略的厂商通过从台积电挖人扩展先进封装业务,该方式的帮助程度及需克服的量产难点有哪些?

A: 从行业技术及实际开发经历来看,开展2.5D、3D等先进封装业务需关注:战略决策难度大,需具备契机——传统先进封装厂因产品多元化、有常规客户基础及稳定资本开支,较易做出布局决策;非传统先进封装策略的厂商需结合其动作原因及细节判断。

Q: 做2.5D、3D先进封装碰到的第二点困难是什么?

A: 做2.5D、3D先进封装碰到的第二点困难是回报周期长,比熟悉的封装项目更长。以行业经验为例,2.5D生产线从研发到形成收入的周期很长,盛和、通富普遍约4年,郑和19年底到22年形成营收。第三点是技术难度不高,掌握邦定、RDL、FCBJ工艺及前道TSV部分能力即可,长电、华天、通富、永熙等头部封装厂已具备相关基础;大陆封装厂不需要做TSV,仅比传统封装多CMP工艺,技术难度低;百维等模组端企业可通过挖大陆的日月光团队或头部封装厂出来的人解决技术问题。

Q: 月产1000片2.5D生产线的资本开支水平如何?

A: 年产能100万颗的全流程2.5D生产线资本开支约10亿元,其中工艺设备约8亿元,厂房及水处理等设备约2亿元。

Q: 2.5D先进封装对设备需求的拉动情况,及国内相关设备的国产化替代进展如何?

A: 2.5D先进封装对设备需求的拉动主要体现在两点:一是设备升级,如光刻设备从传统GI线升级至TLF,固晶设备精度提升,还需新增填道设备;二是数量需求增加,多芯片组合导致固晶机等设备使用次数增多,双面泵盘需额外增加PVD、光刻、电镀等设备的使用次数,RDL或泵浦密度提高增加电镀机使用时间,需增加设备数量。国内相关设备国产化替代进展方面,整体国产化率达50%以上,其中PVD国产化率70%,北方华创已应用于盛合通富等扩产项目;涂胶机、显影机国产化率100%,主要为芯源微、上海盛美;曝光机国产化率100%,主要为新上微装。

Q: 电镀设备的另一半品牌是什么?

A: 电镀设备的另一半品牌是美国的LAMP research,且极少有其他品牌。

Q: 2.5D封装领域对设备的需求拉动中,前三位的设备类型是什么?

A: 从价值量维度看,2.5D封装领域对设备的需求拉动前三位依次为:第一梯队是光刻设备与电镀设备,两类设备单台价值高、金额占比大,其中光刻机除上海微电子外无其他拿得出手的国产设备,电镀机主要由盛美、北方华创供应且与国外产品价格差距小;第二是固晶设备与测试机;第三是良检测设备,包括AOI、有图案的晶圆检测设备等,需多道检测、用量较多。

Q: 公司比较重要的材料及耗材有哪些?

A: 按工艺流程,公司重要的材料及耗材主要包括PVD钛铜靶材,涂胶显影环节的光刻胶、显影液及PIP SPI角等光刻性质材料,以及电镀液。

Q: 刚才提到的几种合金材料的国产化率及国内对应公司的导入情况如何?

A: PBD国产化率100%;钛铜混合金属靶材国产化率100%,主要国内供应商为江丰和有研;光刻胶国产化率10%以内,主要使用默克、日本TOK、JSR等品牌,国内同诚新材和南大光电占比约10%;显影液国产化率10%,与光刻胶配套,国内南大光电和同诚新材有对应匹配产品;电镀液方面,金电镀液国产化率几乎0%,锡银混合电镀液国产化率50%以上,镍电镀液国产化率接近50%。

Q: 会议是否提及PSPI及PR胶的国产化率及主要供应商情况?

A: 会议提及PR胶国产化率约10%,主要供应商为南大光电和同创新材;PSPI国产化率约10%,主要供应商包括安吉、顶龙、波米新材料三家。

Q: CMP材料目前的情况如何?

A: CMP主要涉及Slurry抛光液,目前国产化率约50%;主要供应商包括安吉、鼎龙、新阳,其中氧化硅抛光液以安吉为主,硅抛光液以新阳为主,鼎龙作为后来者份额较少;2.5D领域对CMP材料要求不高,国产化率约50%,剩余部分主要采用Carbo或Fujimi等国外厂商的产品。

Q: 国内风投厂商对投影光刻与直写光刻的当前考虑及后续扩展方向如何?

A: 先进封装分为WLP、2.5D/3D三种,对光刻需求不同。WLP解析力约15μm,Cross L的LDI处于验证阶段,Cross S尚无布局;L因线宽线距要求较低,当前用LDI验证。现有LDI效率不高,但国内同步线ADIO线宽约2μm的项目可用。台机COS-L的ADIO需亚微米级,国内及国际LDI均无法满足,会出现解析力失真、带宽失真、锯齿等问题,目前LDI暂在AR/AL验证,适用于一般或国内2μm线宽规格。

Q: 行业目前的价格情况及价格传导顺利程度如何?

A: 大封装厂及国内几大封装厂均在涨价。大陆地区涨价与产能无关,更多受前端及工装使用耗材等材料涨价影响;台湾地区及其他地区涨价多因产能问题。普遍产品涨价幅度在10%-20%,部分产品涨价较多:存储类因产能问题叠加耗材涨价,普遍涨价30%;消费类电子因产能问题,涨价幅度约20%,略高于普遍水平;DDIC驱动等其他类型产品因材料涨价,涨价幅度10%-20%。

Q: 关于碳化硅硅中介层的趋势怎么看?

A: 虽然对技术细节不了解,但逻辑上认可这一趋势。技术层面存在两点问题:一是碳化硅的TSV加工工艺要求高,需更先进设备才能实现与硅相当的平整度、垂直度;二是碳化硅制备的尺寸问 题,12寸碳化硅更适配封装使用的12寸设备,但大规模量产时12寸碳化硅的供应可能存在挑战。不过碳化硅在散热、绝缘方面优势显著,整体逻辑可行。

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