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先进封装技术角逐升级,行业竞争加剧

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杂七杂八

当摩尔定律逐渐逼近物理极限,晶体管尺寸的微缩已不再是提升芯片性能的唯一途径。在这一背景下,先进封装技术正从产业链的“辅助角色”跃升为决定AI算力上限的“关键驱动力”。当前制约AI硬件供应的瓶颈,不仅在于芯片产能,更在于CoWoS等先进封装产能的紧缺。据Yole Group统计,2025年全球先进封装市场规模预计将达到约531亿美元,到2030年有望增长至794亿美元,年均复合增长率约为8.4%。

如今,全球半导体产业正经历一场前所未有的先进封装竞争浪潮:产能扩张速度刷新历史纪录,技术路线之争日趋激烈,上游材料供应持续紧张,而下游AI与汽车电子等领域的需求正呈指数级攀升。这场竞争不仅关乎芯片企业的市场份额,更已成为大国科技博弈的新焦点。

全球扩产竞赛:产能成为最稀缺的战略资源

当前,制约顶级AI芯片量产的核心瓶颈已从先进制程的晶圆制造能力,转向先进封装环节的产能与技术供给。全球各大厂商纷纷投入巨资,掀起一场产能扩张的激烈角逐。

台积电 作为全球先进封装领域的绝对领导者,其CoWoS产能占据全球85%以上的市场份额,并持续以创纪录的速度扩张。公司计划布局七座先进封装工厂,全面部署CoWoS、WMCM及SoIC三大核心技术。鉴于高性能计算(HPC)领域对AI芯片的需求远超其他市场,台积电的封装产能将优先服务于AI算力基础设施建设。按照规划,到2027年,其先进封装年产能将从目前的130万片晶圆提升至200万片,增幅约53.85%。为迅速弥补市场缺口,台积电采取“新建与改造并行”的双轨策略:一方面加速建设全新封装设施,另一方面将部分老旧8英寸晶圆厂转为先进封装产线。相比新建工厂,改造现有厂房可大幅缩短设备调试周期。同时,台积电正积极推进美国亚利桑那州的封装布局,两座封装工厂预计于2030年投产,将填补美国本土在芯片封装环节的空白。

日月光 宣布其LEAP(先进封装与测试)业务营收将从2025年的16亿美元翻倍至2026年的32亿美元时,市场意识到,委外封测代工(OSAT)已成为先进封装产能扩张的第二波推动力。作为台积电CoWoS产能外溢的主要承接方,日月光的先进封测订单已处于饱和状态。公司斥资新台币178亿元(约合人民币38.3亿元)兴建楠梓科技第三园区,这是其近五年在中国台湾地区的最大规模投资。该园区将建设智能运筹中心与先进制程测试大楼,地上8层、地下1层,预计2026年动工,2028年第二季度完工。此外,日月光还计划在高雄仁武基地投入超过新台币1083亿元,一期工程预计2027年4月投产,二期将于同年10月跟进。近期,日月光投控代子公司日月光半导体公告,以总价新台币148.5亿元(未税,约合人民币32亿元)向群创光电购入位于台南市新市区新科段的南科Fab 5厂房及相关设施,以迅速弥补先进封装产能缺口。

英特尔 位于马来西亚的先进封装基地及封装测试产线将于2026年下半年正式投产。截至2025年底,其“塘鹅计划”先进封装基地已接近竣工,整体完工率达99%,英特尔还追加2亿美元用于项目收尾。该基地将承担晶圆分选、预处理等工序,并支持EMIB和Foveros两种先进封装工艺,以更灵活地响应客户的产能与技术需求。同时,英特尔正与长期合作的封测代工厂安靠科技协作,持续扩大EMIB技术产能,该技术已在安靠韩国松岛K5工厂实现落地。

半导体OSAT龙头企业安靠(Amkor)宣布,计划将2026年资本支出预算提升至25亿至30亿美元,优先用于扩大韩国和中国台湾地区的先进封装产能。为满足客户对本土制造及供应链多元化的需求,安靠正借助《芯片与科学法案》补贴及客户资金,将资本支出推至历史新高。其中,约65%至70%的投资将用于全球生产设施建设,包括预计2027年中期竣工的亚利桑那州新工厂一期工程,以及越南、韩国和中国台湾地区的产线扩建;其余30%至35%将用于采购先进的2.5D和HDFO封装及测试设备,相关投资额预计同比上升40%。

三星电子 计划在越南北部投资40亿美元新建一座芯片封装工厂,以加强其在该地区的战略布局。项目将分阶段实施,首期投资额为20亿美元。与此同时,韩国存储巨头SK海力士宣布将在韩国忠清北道清州投资约19万亿韩元(约合人民币900亿元),建设专注于AI存储产品的先进封装工厂。该工厂将成为清州园区的重要组成部分,主要承接HBM及其他AI存储芯片的封装任务。项目投产后,SK海力士将形成覆盖利川、清州与美国西拉法叶的三大封装基地,进一步强化从晶圆制造到封装测试的垂直整合能力。

中国本土企业:加速布局高端封装赛道

面对行业机遇,国内封测龙头企业正加快向高端先进封装领域迈进。

2026年1月,通富微电发布定向增发公告,拟募集资金用于四大封测领域——存储芯片、汽车等新兴应用、晶圆级封装、高性能计算及通信,并安排12.3亿元用于补充流动资金及偿还银行贷款。具体来看,公司计划投入8.88亿元提升存储芯片封测产能,其中募集资金拟投入8亿元;投入11.00亿元布局汽车等新兴应用封测产能,拟使用募资10.55亿元,项目建设周期为3年,达产后将新增产能5.04亿块;投入7.43亿元建设晶圆级封测产能提升项目,预计新增晶圆级封装产能31.20万片,并提升高可靠性车载产品封测产能15.73亿块;投入7.24亿元用于高性能计算及通信领域封测产能提升,建成后年新增产能4.80亿块。

盛合晶微已顺利通过科创板审核,募资总额达50.28亿元,创下今年以来A股新股募资最高纪录。其中48亿元将用于扩大2.5D/3D封装产能,具体投向包括三维多芯片集成封装项目(40亿元)和超高密度互联三维多芯片集成封装项目(8亿元)。

中芯国际近期全资设立上海芯三维半导体有限公司,注册资本达4.32亿美元,正式进军先进封装领域。此前,中芯国际曾与长电科技合资成立中芯长电(盛合晶微前身),后退出相关股权以聚焦晶圆代工主业。随着产业趋势演变,中芯国际于今年1月底联合产业链上下游企业,在上海成立先进封装研究院。此次布局将弥补其在后段封装环节的短板,实现从制造到封装的全流程整合,从而增强产品附加值与客户黏性。

技术路线之争:从2.5D到3D,谁将引领未来?

产能扩张的背后,是日益激烈的技术路线竞争。 2025至2026年间,先进封装产业正加速从2.5D向3D结构演进,混合键合、玻璃中介层、面板级封装等前沿技术成为各大厂商竞相布局的关键领域。

CoWoS:当前的主流技术格局

目前AI芯片领域已形成HBM与CoWoS的技术绑定格局。英伟达的H100/H200/GB200、AMD的MI300系列以及博通的AI ASIC等主流产品,均采用台积电的CoWoS封装技术。英伟达已预订台积电2026年80至85万片晶圆产能,占据超过50%的市场份额。

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在技术演进方面,CoWoS正逐步向CoPoS升级。CoPoS(基板上面板级芯片封装)是台积电推出的新一代先进封装技术,被视为CoWoS的后续发展方向。该技术核心在于“化圆为方”,采用玻璃或蓝宝石方形载具作为中介层,以矩形面板基板(如310x310mm、750x620mm)替代传统的圆形硅中介层,旨在提升封装面积利用率、生产灵活性与可扩展性,同时降低成本。台积电CoPoS中试生产线已于2月启动设备交付,整条产线预计6月全面建成。量产计划于2028年底至2029年上半年启动,量产基地包括嘉义AP7厂与美国亚利桑那州厂,英伟达有望成为首发客户。

混合键合:3D封装的终极路径

如果说CoWoS是2.5D时代的领军技术,那么混合键合则被视为3D封装的终极发展方向。该技术可将芯片间互连间距缩小至微米甚至亚微米级别,实现铜对铜的原子级直接贴合,从而显著提升连接密度与带宽,同时降低功耗。

在HBM高带宽内存领域,混合键合已从“技术选项”转变为“生存必需”。三星、美光、SK海力士三大存储巨头明确宣布:HBM5 20Hi(20层堆叠)必须采用混合键合技术。东兴证券指出,混合键合正从先进选项演变为AI时代的关键基础设施。在存储领域,HBM5为实现20层超高堆叠,采用此项“无凸块”技术以突破物理极限。行业已进入高速落地阶段:台积电等大厂提前扩产,HBM4/5与高端AI芯片将率先实现规模应用,相关设备需求预计在2030年前实现数倍增长,标志着该技术已成为驱动下一代算力的明确方向。

玻璃中介层:应对翘曲挑战的关键方案

随着AI芯片尺寸持续增大,传统硅中介层的翘曲问题日益突出。玻璃基板凭借与硅相匹配的热膨胀系数、极低的介电损耗和超高的布线密度,被视为解决该问题的最优方案。

在2026年CES展上,英特尔发布了业界首款采用玻璃核心基板大规模量产的Xeon 6+处理器;苹果公司也正加速自研AI硬件布局,启动先进玻璃基板测试,用于内部代号为“Baltra”的AI服务器芯片。为强化供应链控制力,苹果采取“孤岛式”封闭研发策略,已直接向三星电机评估采购T-glass玻璃基板。三星电机此前已向博通供应玻璃基板样品,此次与苹果的合作,标志着其在玻璃基板这一新兴业务领域的快速拓展。

目前,玻璃中介层技术正处于从技术验证向早期量产的关键转折点。台积电CoPoS中试生产线的长远目标,正是以玻璃基板全面替代硅中介层。然而,玻璃基板并非完美无缺:它在解决翘曲问题的同时,引入了脆性缺陷——边缘轻微磕碰即可能产生微裂纹,这类缺陷在早期难以检测,往往到最终测试阶段才会发现整批产品报废,造成严重经济损失。

结语:先进封装是决定AI时代格局的关键

先进封装之争的核心,在于算力交付能力的角逐。当晶体管微缩逼近物理极限、AI模型参数突破万亿量级时,芯片性能的提升已日益依赖于垂直集成与异构封装技术。2纳米制程带来的晶体管密度固然关键,但若缺乏先进封装的有力支撑,AI芯片的算力潜能将难以充分释放。

2026年将成为产业格局的重要分水岭。在这场竞争中,产能扩张的节奏、技术迭代的精细度、以及供应链整合的深度,将共同塑造半导体产业下一阶段的权力版图。对中国大陆厂商而言,台积电高端封装产能的持续紧张,叠加半导体产业链国产化的宏观趋势,或许正是切入全球高端封装供应链的最后战略窗口。

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