半导体封测行业分析报告

1、2014 年 07 月 06 日先进封装高速渗透期来临，国内封测大厂腾飞在即强“芯”系列之二/证券研究报告看好投资提示：国内专业代工封测企业迎来发展良机。封装与测试是半导体 上重要一环，国内封测产值占到集成电路产值的 40%以上。过去几年全球封相关研究测大厂市场份额基本保持稳定，这一竞争格局有利于国内厂商进行追赶。并且未来半导体行业将有的IDM 厂商向Fabless+代工厂商转变，专业代工封测市场占比将持续，为专业代工封测企业提供发展机会。半导体封装行业正处先进封装技术不断实现突破的第二发展阶段。半导体封装行业从技术演进历程来看主要分为三个阶段。第一阶段表现为外部引脚形式的进步，实现运算能力和

2、交互能力的同步 。第二阶段则是以 FC、Bum 、WLCSP、TSV 为代表的先进封装技术不断实现突破，根据产品需求提高运算能力或交互能力。第三阶段是先进封装技术的融合，实现 IC 功能集成度的快速 。FC+Bum技术是IC 先进制程必然选择。当制程来到40nm 以下时，传统的 WB 和 FC 封装技术由于引线和锡球直径过宽已经无法适用。 Coppillar Bum技术能把连接点直径由 100um 降到 20-50um，因此成为 IC 先进制程必然选择。预计 2017 年全球 Bum晶圆产量为 2300 万片，五年年复合增长率为 37%，市场规模近 60 亿。分析师基于TSV 技术的3D 封装

3、是未来发展趋势。当封装面积/面积达到1:1张騄 A0230512070013时，传统 2D 封装已经达到极限。为了能进一步提高这一比例，3D 封装zhang技术开始兴起。基于 TSV 技术的 3D 封装是未来发展趋势，预计 2017 年研究支持市场规模约 90 亿，五年年复合增长率为 64%。A0230114040001国内封测大厂先进封装技术布局完成，发展潜力巨大。长电科技是国内lu规模最大，技术实力最先进的封测大厂，未来有望冲击全球封测行业第联系人一阵营。华天科技完成昆山、西安、天水三地高中生产布局，成本和技术优势兼备，国内最赚钱封测大厂。晶方科技专注于先进封装(8621)23297818

4、7340技术，是全球第二大 WLCSP CIS 产品供应商，能力远高于业可shiy比公司。通富微电正积极谋求先进封装技术突破，太极实业探寻与地址：市东路 99 号士合作新变化。：(8621)23297818申银万国投资建议：重点关注已经完成先进封装技术布局的长电科技、华天科技、 HYPERLINK http:/w/ http:/w晶方科技；同时建议关注近期可能会有新变化的通富微电、太极实业。本公司不持有或交易 及其衍生品，在法律 情况下可能为或争取为 提到的公司提供财务顾问服务；本公司关联机构在法律 情况下可能持有或交易 提到的上市公司所 的 或投资标的，持有比例可能超过已 的 1%，还可能为

5、或争取为这些公司提供投资 服务。本公司在知晓范围内履行披露义务。客户可通过 complian索取有关披露资料或登录信息披露栏目查询。客户应全面理解 结尾处的法律 。行业研究行业研究行业及产业电子/元件目 录1.国内专业代工封测企业迎来发展良机41.1 半导体概况41.2 封装与测试是半导体上重要一环6封装与测试行业竞争格局有利于国内厂商追赶7专业代工封测企业迎来发展良机92.半导体封装技术发展历程10半导体封装技术演进路径10阶段一：外部引脚形式不断优化11阶段二：先进封装技术突破13Flip-Chip 先进封装技术发展基础152.3.2r Bum晶圆凸点封装技术18尺寸封装技术202.3.3

6、 WLCSP 晶圆级2.3.4 基于TSV 技术的 3D IC 封装242.4 阶段三：系统集成度快速.28. 303.国内封装与测试行业3.43.54.长电科技：国内封测龙头，技术实力领先30华天科技：三地布局完成，成本技术优势兼备31晶方科技：封测行业新秀，能力出众33通富微电：积极谋求先进封装技术突破34太极实业：谋求与士合作模式新变化34投资建议35图表目录图 1:上重要一环4封装与测试是半导体图 2:半导体行业两大商业模式 IDM 和 Fabless+代工5图 3:全球封装与测试市场占半导体行业的 16.5%左右6图 4:国内封装与测试占比一直保持在 40%以上6图

7、 5:封测企业前十市场份额7图 6: 2013 年前十封测企业分布情况8图 7:全球半导体封测行业龙头厂商市占率变化8图 8:. 9专业代工封测占比稳步图 9:专业代工封测占比稳步. 10图 10: 半导体封装技术演进历程10图 11: 第一阶段封装技术演进主要体现在外部引脚形状的改变12图 12: 半导体先进封装技术. 13图 13：制造环节中道工序涌现14图 14：FC 与 Wire Bonding 连接方式比较15图 15：FC 技术三大优势16图 16：FC三种连接方式16图 17：FC PBGA 占比进一步提高17图 18：FC FBGA 市场规模快速. 17图 19：传统 FCBG

8、A 与先进 Copper BumFCBGA 封装技术比较18图 20：Copper Bum市场规模快速（12 英寸晶圆折算）19图 21：WLCSP 封装技术与传统封装技术比较20图 22：基于r Bum技术的 WLCSP 制作流程。、20图 23: Scase 系列WLCSP 技术封装流程21图 24：WLCSP 主要应用领域22图 25：2010-2016 年全球WLCSP 持续稳定增长23图 26：全球 CIS 市场规模巨大实现持续增长23图 27：未来全球 MEMS 市场将持续快速增长24图 28：基于Wire Bonding 技术的 3D 堆叠封装技术25图 29：TSV 制造流程2

9、5图 30：TSV 式 CIS 优势明显26图 31：CIS 成为最早采用TSV 技术的领域26图 32：基于TSV 技术的 2.5D 封装方法27图 33：基于TSV 技术的 3D 封装方法27图 34：2013 年 3D TSV 进入高速渗透期28图 35：未来五年 3D TSV 封装复合增长率为 64%28图 36：未来半导体分工图28图 37：不同功能组合实现系统性功能集成29图 38：SiP 将成未来集成电路行业演进必然趋势29图 39：2013 年国内上市封测企业收入比较30图 40：2013 年长电科技全球市占率已达 3.4%30图 41：长电科技先进封装技术全面布局31图 42

10、：华天科技三地布局完成31图 43：2013 年国内上市封测企业净利润比较32图 44：晶方科技是最早获得Scase的大陆封测厂33图 45：2013 年国内上市封测企业净利润率比较33图 46：通富微电非公开增发项目募资情况34图 47：通富微电非公开增发项目收入与. 34表 1：2013 年国内封测企业前十9表 2：封装技术比较13表 3：国内封测企业估值情况351. 国内专业代工封测企业迎来发展良机据WSTS 统计，2013 年全球半导体行业市场规模首次超过了 3000 亿，是所有电子类产品最重要的上游环节，其下游产品涉及到人们生活中的方方面面，不论是日常办公用的计算机、平板电脑等消费电

11、子，还是生活中用到的各种家用电器，以及出行用到的各类交通工具都离不开半导体产品。1.1 半导体概况半导体是电子行业领域中一个市场规模体量无比巨大的子行业，不过与其他电子由 IC 设计、晶圆制造、子行业相比半导体结构相对比较简单。半导体封装与测试三个环节组成。IC 设计是半导体上最的一环。整个半导体都是以IC 设计厂商为中心，由 IC 设计厂来最初发现下游需求和最终完成产品变现。首先 IC 设计厂商根据下游市场需求来进行产品设计，产品设计好后找到晶圆制造厂商和封装测试厂商来进行的生产，并向晶圆制造厂商和封装测试厂商支付代工费用，最后由 IC 设计厂商把生产好的卖给下游客户完成最终的产品变现。晶圆

12、制造和封装测试这两个环节在整个半导体上则扮演着产品代工生产和集成组装两个角色，实现了产品从设计图纸到成品的转变，同样也是形成环的重要环节。闭图 1: 封装与测试是半导体上重要一环资料来源：申万研究根据 IC 设计、晶圆制造和封装测试这三个环节的不同组成方式，半导体行业存在两大商业模式：IDM 和Fabless+代工。IDM（ egrated Device Manufacturing）为垂直同时完成设计、制造、封装三个环节，这一模式有利于半导体模式，由一家厂商对下游需求的快速反应。PC 时代，在el 的推动下 IDM 模式盛极一时。目前，全球采用 IDM 模式的IC 大厂主要有el、Samsun

13、g、TI、STM 等厂商。不过，随着智能时代的来临，Fabless+代工模式开始崛起，已经有IDM之势。Fabless+代工模式则是在垂直分别由专门的厂商来完成。上采用专业化分工的商业模式，三个环节这样 Fabless IC 设计厂商不再需要大额自己投资建设生产线，降低了 IC 设计环节进入壁垒，同时也降低了 IC 设计厂商一款产品开发不成功的风险，从而使得IC 设计环节有需求。中小厂商能够进入，设计出更优质的产品来满足市场多样性晶圆制造和封装测试环节具有非常大的规模效应，通过专业化代工的模式，更有利于产能资源整合，实现产能资源的优化配置。一方面是产能利用率的提高带来半导体行业生产成本的降低，

14、另一方面则是专业代工产品多样化有利于分散下游终端产品需求变化带来的产品需求结构的变化。因此，在移动智能终端时代，以“高通+台积电+日月光”为代表的 Fabless+代工模式已经逐渐赶超 IDM 模式，一些 IDM 厂商逐渐转向Fablite 和Fabless 模式转变。曾经的 PC巨头 AMD 就在 2009 年完成了 IC 设计和晶圆制造的分拆，分拆出了现在全球第二大的晶圆代工厂GlobalFoundry。图 2: 半导体行业两大商业模式 IDM 和 Fabless+代工资料来源：申万研究1.2 封装与测试是半导体上重要一环封装与测试是半导体上重要一环，产值在中的占比一直非常稳定。根据Gar

15、tner 的统计，2013 年全球半导体封装与测试行业市场规模为 498 亿，较上年同比增长 4.1%，近五年年复合增长率为 5.5%，占全球半导体行业市场规模比值为 16.4%。过去五年，封装测试环节在整个半导体产业中产值占比一直非常稳定，始终保持在 16%-17%这个稳定区间。图 3: 全球封装与测试市场占半导体行业的 16.5%左右图 6: 2013 年前十封测企业分布情况2江苏新潮科技66.5内资34飞思半导体（中国）64.945.0威讯联合半导体（）5南通华达微电子41.3内资678910半导体（无锡）松下半导体三星电子（苏州）半导体33.933.723.723.223.0合资瑞萨半

16、导体（）英飞凌科技（无锡）资料来源：CSIA，申万研究1.4 专业代工封测企业迎来发展良机正如前面对半导体行业商业模式的分析，未来随着制程的降低和晶圆尺寸的增大半导体制造环节的资本开支将呈指数增长，这也就导致 的 IDM 厂商难以继续保持 IDM 模式。这些为了能够获得更高制程来保持产品竞争力，必然向 Fabless+代工模式转变，保留设计环节并把制造环节让专业晶圆制造和封测厂商来完成。因此在过去几年，专业代工封测行业市场份额占比逐年增长到了 2013 年的 50.4%。，从 2009 年的 45.2%图 8: 专业代工封测占比稳步资料来源：申万研究2.2 阶段一：外部引脚形式不断优化最初的D

17、IP（双列直插式）封装技术指采列直插形式封装的集成电路，绝大多数中小规模集成电路(IC)均采用这种封装形式。最早的 4004、8008、8086、8088等 CPU 都采用了 DIP 封装形式。不过，采用这一技术进行封装的面积与内核面积之比比较大，从而体积也较大；而且 I/O 引脚数也比较少，一般不超过 100 个。上世纪 80 年始，随着表面组装技术SMT（Surface Mount Technology）的兴起，引脚形状就从原来的直插式开始转变为贴装短引线或无引线形式。这一技术大幅提高了组装效率。在之后的十多年时间里，封装领域逐渐出现了 SOP（Small Out-Line Package

18、）、QFP（Quad Flat Package）、QFN（Quad Flat No-le等技术。ackage）经十多年研制开发的 QFP 不但解决了 LSI 的封装问题，而且适于使用 SMT 在 PCB 或其他基板上表面贴装，使 QFP 终于成为 SMT 主导电子产品并延续至今。为了适应电路组装密度的进一步提高， QFP 的引脚间距目前已从 1.27mm 发展到了0.3mm。由于引脚间距不断缩小，IO 数不断增加，封装体积也不断加大，给电路组装生产带来了许多，导致成品率下降和组装成本的提高。另一方面由于受器件引脚框架加工精度等制造技术的限制，0.3mm 已是 QFP 引脚间距的极限，这都限制了

19、组装密度的提高。图 11: 第一阶段封装技术演进主要体现在外部引脚形状的改变资料来源：申万研究20 世纪 8090 年代，随着 IC 特征尺寸不断减小及集成度的不断提高，尺寸也不断增大，IC 发展到了超大规模 IC（Very Large Scaleegration，VLSI）阶段，可集成门电路高达数百万以及数千万只，其 I/O 数也达到数百个甚至超过 1000 个。这样原来四边引出的 QFP 及其他类型的电子封装已封装VLSI 的要求。于是一类先进的封装 PGA（Pin Grid Array，插针阵列）和 BGA(Ball GridArray，焊球阵列)应运而生，电子封装引线由周边型发展成面阵

20、型。这类封装方法一般使用层压基板取代传统封装用的金属框架，其 I/O 引脚分布在封装下面。PGA和 BGA 技术具有大大增加 I/O 数和引脚间距、引线短和再布线等众多优点。从而消除了 QFP 技术的高I/O 数带来的生产成本和可靠性问题。但是由于 PGA 受到体积大且太重、制作工艺复杂且成本高和不能使用 SMT 进行表面贴装等缺点的限制，在 VLSI 时同样为力难以实现工业化规模生产。而 BGA技术综合了 QFP 和 PGA 的优点，最终取代了 PGA 封装技术。至此，多年来一直大大滞后不乏。发展的集成电路封装，由于BGA 的开发成功而终于能够适应发展的封装效率也急剧，封装面积/芯并且，在外

21、部引脚数增多的同时，片面积从最初的 100:1到了达到CSP 标准的 1.2:1 水平。最初流行的DIP，以 40个 I/O 的 CPU 为例，封装面积/面积为（15.2450）（33）=85:1。后来主流的 QFP 封装尺寸大幅减小，但是封装面积/有 208 个 I/O 的 QFP 为例，要封装 10mm2 的LSI面积仍然很大。以引脚 0.5mm 节距，需要的封装尺寸为 28 mm2，这样封装面积/面积之比仍然为（2828）（1010）=7.8:1。后来在 BGA 基础上开发出来的 FBGA 更是把封装面积/面积之比再次大幅减小，使得 BGA 封装面积/面积1.2:1，达到了尺寸封装（Ch

22、ip Size Package，CSP）标准。解决了长期存在的小而封装大的根本。表 2：封装技术比较DIPSOPQFPQFNPGABGAI/O 数664844422321410064447225500脚距（mm）2.541.271.0, 0.8, 0.651.27， 1.0162.541.5，1.27,1.0双边引脚插入型 4.45.9100:1双边引脚贴装型1.53.4四边引脚贴装型 1.54.410:1四边电极凸块贴装型1.55.0底部细针插入型4.56.4底部球形贴装型 2.53.02:1引脚形状封装高度（mm）封装面积/面积资料来源：集成电路封装技术，申万研究2.3 阶段二：先进封装技

23、术突破当封装形式发展到BGA 之后，要想再依靠改变外部引脚形状来同步运算性能和交互性能难度越来越大。因此，封装技术的演进逐渐从外部引脚形状的优化转变为连接方式的改变，这也是当前主流封测厂商重点研发领域，在先进封装技术领域不断寻求突破。不过，连接方式改变一般只能在一方面进行产品性能优化，所以封测厂商会根据产品需求来对某一技术进行重点突破。目前，半导体封装技术的主流发展方向包括 FC（Flip Chip，倒装）、WLCSP（rLevel Chip Scale Packaging，晶圆级规模封装）、Bum（凸块技术）、TSV（Through Silicon Via，硅通孔技术）等，其中 FC 是实现

24、后面三个技术的基础。图 12: 半导体先进封装技术资料来源：Yole Developpement、申万研究随着先进封装技术的不断涌现，原来界限非常分明的 IC晶圆制造前道工序和封装测试后道工序，现在逐渐出现了由晶圆制造技术与封装测试技术融合的中道工序。中道工序包含r Bum、WLP、TSV 等主要先进封装技术，从而使得封测厂与晶圆制造厂的关系现在变得更为紧密，现在产值已经超过了 15 亿，未来市场规模可能会在 100 亿以上。图 13：制造环节中道工序涌现资料来源：Yole，申万研究2.3.1 Flip-Chip 先进封装技术发展基础在封装技术发展到BGA 阶段之前，都是有电路的一面方向朝上。

25、与外界的方式主要是通过细金属导线来进行连接，这种连接方式被称为引线键合（Wire Bonding）。但是为了能够进一步提高的 I/O 数以及对于一些高频的信号处理需要缩短引线长度降低干扰，Flip-Chip 这种新的连接方式应运而生。FC 是直接通过上呈阵列排布的凸点来实现与封装衬底（或 PCB 板）的放置方向相反，故被称为倒互联。由于是倒扣在封装衬底上的，与常规封装装。FC封装技术现在也成为了先进封装技术进一步发展的基础。图 14：FC 与 Wire Bonding 连接方式比较资料来源：申万研究FC 封装技术相对于原来的 WB 封装技术具有更优越的热学性能，更优越的电学性能。面优势：更高密

26、度的 I/O 数，FC 封装相对于传统的 WB 技术拥有更高密度的 I/O 数，这是其最大的优势。这主要归功于 FC的 Pad（焊盘）阵列排布，它是将上原本是周边排布的 Pad进行再布局，最终以阵列方式引出，从而大幅提高 I/O 数。FC 封装在热学性能上也具有明显的优势。一般增强散热型引线键合的 BGA 器件的耗散功率仅 5-10W，FC 封装则通常能产生 25W 耗散功率。而如今许多电子器件，如 ASIC，微处理器，SOC 等封装耗散功率都在 10-25W 范围，甚至更大。这也就使得传统WB 技术难以胜任。电学性能则是 FC 技术的另一个重要优点。引线键合使用的导线长，对于高频信号或者其他

27、一些应用会产生严重的影响，从而出现明显的瓶颈。而 FC 技术与基板连接距离短，使得能够处理更高频率的信号。在过去，2-3GHZ 是 IC 封装的频率上限，FC 根据使用的基板技术可高达 10-40 GHZ 。图 15：FC 技术三大优势资料来源：申万研究倒装有三种主要的连接形式：控制塌陷连接(Controlled Collapse ChipConnection，C4)、直接连接 (Direct chip attach，DCA)和黏着剂连接的FCAA(Flip Chip Adhesive Attachement)。C4 技术是一种超精细间距的BGA 形式，一般焊球间距为 0.20.254mm，直

28、径为 0.10.127mm，焊球可以安装在管芯的四周，也可以采用全部或局部的阵列配置型式。不过，该技术采用的 97Pb/3Sn 材料回流焊焊接温度高达 320，只能采用陶瓷基片，进行大批量生产应用的主要是陶瓷球栅阵列（CBGA）和陶瓷圆柱栅格阵列（CCGA）组建的装配。C4 元件具有众多优势：I/O 密度极高、热性能和电性能优异、不存在焊盘尺寸限制、可实现最小的元器件尺寸和质量。DCA 技术是一种超微细间距的BGA 形式，与 C4 技术基本类似。两者最主要的差异在于焊接方式有所差异，DCA 在焊盘上采用了较低共焊料（37Pb/63Sn），从而使得 DCA 装配时所采用的回流焊接温度大约为 22

29、0，可以在标准的表面贴装工艺处理下安置到电路板上面，能够适合众多应用场合，尤其在便携式电子产品的应用中。FCAA 具有很多形式，它用黏着剂来代替焊料，将管芯与下面的有源电路连接在一起，可以贴装陶瓷、PCB 基板、柔性电路板和玻璃材料等，这项技术应用非常广泛。图 16：FC三种连接方式资料来源：申万研究FC 技术作为先进半导体封装技术的基础啊，未来市场规模将实现持续快速增长。一方面受益于市场总需求的，另一则是对传统WB 技术的快速替代。在PBGA 领域，目前 FC 技术已经WB 技术占比为 57%，未来将继续受益于计算机、通讯产品、多设备的需求进一步拉开差距。预计到 2017 年，FC PBGA

30、出货量将达到 24 亿颗，年复合增长率为 12%，占比达到 83%。图 17：FC PBGA 占比进一步提高在FBGA 领域，未来五年受益于 Memory 封装和WLP 封装技术的增多，FC FBGA需求量将快速。据TechSearch，FC FBGA 市场规模年复合增长率为 22%，从 2012 年的 34 亿颗增长到 2017 年的 93 亿颗；而与之对应的传统 WB FBGA 需求量则从 202 万颗减少到 168 万颗。从而，使得倒装技术在 FBGA 中占比由 2012 年的 14%大幅到 36%。图 18：FC FBGA 市场规模快速资料来源：Amkor，申万研究I/O 引脚密度的是

31、 IC 封装技术进步永恒的目标，Copper Bum技术是实现这一目标并且适用于先进制程的必然趋势，从而成为了全球封测大厂必争之地。据 Yole Developpement 预计，2017 年全球Copper Bum市场规模将达到 2300万片/年（12 英寸晶圆折算，后同），对应 2012 年不到 500 万片/年的市场规模年复合增长率高达 38%。这主要受益于 Bum技术本身市场规模年复合 20%以上的快速增长，以及 Copper Bum技术对其他材料 Bum技术的逐渐替代，CopperBum占比将从 2012 年的 37%到 2017 年的 69%。在Copper Bum领域全球 IDM

32、 大厂el 技术最为领先，产能近 300 万片/年，占全球一半以上；专业代工封测大厂中 Amkor 技术优势明显，基本能够做到直径 4050um 水平，产能近 90 万片/年；日月光在这一领域快速追赶，近两年产能快速上量。国内封测厂商中长电先进领跑，年产能约为 48 万片/年，华天西钛紧随其后，预计今年年底产能达 6 万片/年。图 20：Copper Bum市场规模快速（12 英寸晶圆折算）2.3.3 WLCSP 晶圆级尺寸封装技术随着晶方科技成功登陆，WLCSP（r Level Chip Scale Packaging）技术成为市场关注焦点。WLCSP 封装技术可以理解为满足 CSP 标准的

33、WLP 技术。WLP技术是指在指在晶圆前道工序完成后，直接对晶圆进行封装，再切割分离成单一，相对于传统封装将晶圆切割成单个后再进行封装，WLP 技术在对面积较小的单个封装成本方面具有明显的优势，并且对于封装完成的证。的一致性也有更高保图 21：WLCSP 封装技术与传统封装技术比较资料来源：申万研究目前，WLCSP 封装技术主要有比较普通的晶圆凸点封装（r Bum）和比较特别的 Scase 系列 WLCSP 两种不同技术路径。两种技术尽管都是 WLCSP，但是最终得到的产品形态和产品的制作流程都是截然不同的。晶圆凸点封装WLCSP 技术以FC BGA 封装技术为基础发展起来。首先以整片晶圆为对

34、象，在晶圆正面进行加工再布线并制作锡球，同时对晶圆上所有进行加工处理。然后再对加工完成的晶圆进行切割得到单个，最后对进行逐个测试。图 22：基于r Bum技术的 WLCSP 制作流程。、资料来源：申万研究Scase 系列 WLCSP 最近因为晶方科技上市成为了市场的焦点。Scase 系列WLCSP 技术比较特别，它的主要特点是可以将的电路引至的背面后再制作焊垫，在影像传感器封装领域具有天然优势。这主要是由于影像传感的作正面无case 系用主要是光学成像，其功能的实现需要吸纳、反馈物体光线，这势必要求视觉物，即封装的焊垫不能放在正面，否则会阻碍光线成像。S列 WLCSP 在的正反两面黏贴玻璃基板

35、（或其他绝缘材料），将线路、焊垫引至背面，玻璃基板具有透明特性。因此，S封装上具有绝佳的优势。case 系列 WLCSP 在影像传感器Scase 系列 WLCSP 技术制作流程主要分为 6 个步骤：1.纯化扩展层并添加扩展垫，2.正面贴合玻璃片一，3.背面腐蚀一个缺口并填充环氧树脂再贴合玻璃片二，4.通过沉淀法在背面制作导线并形成T 形连接，5.在背面制作钝化膜和球栅阵列结构（BGA），6.对晶圆片进行切割和测试。图 23:Scase 系列 WLCSP 技术封装流程资料来源：精材科技、申万研究WLCSP 封装技术相对于普通封装技术最大的优势在于它是对整片晶圆进行加工，封装效率更高，并且能够对的

36、一致性有更高保证；封装成本是与晶圆面积相关，而与个数无关，所以在对一些面积比较小的进行封装时成本优势明显；并且随着晶圆直径的增大，加工效率就越高，单个元器件的封装成本就月底，如 12英寸的晶圆面积是 8 英寸的一倍以上，那么单个的加工成本就低很多。目前，WLCSP 封装技术主要应用在影像传感器（CIS）、环境光感应片、微机电系统（MEMS）、射频识别、医疗电子器件等领域。其中前两者采用的是 Scase系列WLCSP 封装技术，后面三个领域则两种封装技术都可以应用。图 24：WLCSP 主要应用领域资料来源：晶方科技招股说明书，申万研究据Yole Developpement 统计，2011 年全

37、球WLCSP 市场规模为 17 亿左右，2016 年将增加到 27 亿持持续稳定增长。，对应年复合增长率为 9.9%，基本上整个 WLCSP 市场保图 25：2010-2016 年全球 WLCSP 持续稳定增长3D 堆叠封装存在两个明显的缺点，一是与之间的连接非常远，二是每层芯片只能在四周进行引线键合使得I/O 数较少。图 28：基于 Wire Bonding 技术的 3D 堆叠封装技术资料来源：申万研究未来，TSV（Through Silicon Via，硅通孔）技术成为了替代Wire Bonding 技术，成为 3D 封装主流技术的必然选择。TSV 技术使得连线长度缩短到了厚度，传输距离减

38、少到千分之一，可以实现复杂的多片全硅系统集成，可以显著缩小 RC 延迟，提高计算速度，显著降低噪声、能耗和成本。TSV 制造流程主要分为六个步骤：1.在上打孔，2.在生成的形成绝缘层、阻挡层和层，3.在深镀铜，4.把减薄到空的深度使铜柱下表面露出，5.把各层进行堆叠，6.最终对堆叠好的多层进行封装完成基于TSV 技术的 3D封装。图 29：TSV 制造流程资料来源：申万研究TSV 技术最初出现在了CIS 领域，最初CIS 采用陶瓷封装，打线键合体积庞大，并且成本非常高占到整个产品的 30%。而采用 TSV 技术的 CIS 不仅封装体积显著下降，成本也明显降低。因此，CIS 成为了最早采用 TS

39、V 技术的领域，后来采用硅中介层可以集成 DSP，实现了进一步减小 CIS 尺寸的目的。图 30：TSV 式 CIS 优势明显图 31：CIS 成为最早采用TSV 技术的领域资料来源：申万研究资料来源：申万研究当前，TSV 技术应用最为广泛的是在 2.5D 封装方法上，这是实现多封装的基础。所谓 2.5D 封装方法，就是把用直径约为 10um 的微型锡球贴合在一块硅中介层上，同时使用直径约为 100um 的普通倒装锡球连接到基板上，硅中介层的正反两面采用 TSV 技术打通。基于 TSV 技术的 2.5D 封装方法，有效改进了由于上线宽与基板上线宽相差几个数量级导致的对性能和功耗的影响，以及基板

40、上线宽过宽导致的布线拥堵。图 32：基于 TSV 技术的 2.5D 封装方法资料来源：申万研究基于TSV 技术的 3D 封装相对于 2.5D 封装，不仅是在硅中介层上采用 TSV 技术，而且在上也采用 TSV 技术，使堆叠的能够实现垂直互幅减少 3D 封装间的连接距离，真正实现 3D 封装优势，是未来先进封装技术演进方向。不过，目前这一封装方法还处在技术导入期，高速渗透期的到来还要依赖 TSV 技术的继续进步和成本的降低。图 33：基于 TSV 技术的 3D 封装方法资料来源：申万研究据Yole Developpement，3D TSV 封装技术将在 2013 和 2014 年进入高速渗透期，

41、渗透率有望从 2012 年的不到 1%到 2017 年的近 9%。3D TSV 晶圆产值将从2012 的40 亿左右增长到2017 年的385 亿，对应的年复合增长率高达58%。一下增长到 2017 年的 90 亿与之对应的 3D TSV 封装市场规模将从当前的 10 亿以上，年复合增长率更是高达 64%。3D TSV 技术的成熟和成本的降低将成为行业进入“S 型曲线”拐点的关键影响。该技术一旦进入高速增长期，潜在市场规模巨大，将给拥有该技术的封测厂带来巨大的成长机会。这是未来集成电路封装技术最值得关注的技术突破点之一。图 34：2013 年 3D TSV 进入高速渗透期图 35：未来五年 3

42、D TSV 封装复合增长率为 64%图 36：未来半导体分工图资料来源：拓扑所，申万研究2.4 阶段三：系统集成度快速随着先进封装技术发展进步不断深化，现在基于这些先进封装技术已经涌现出了多种组合形式。比较常见的有基于 TSV 技术的 2.5D 封装 MCM（Multi chipModule，多模块）组合形式和 3D 封装 Stacked（堆叠）组合形式，以及封装行再封装的PiP（Package in Package）组合形式，和装的PoP（Package on Package）组合形式。封装上堆叠另一个封总体来说这些新的组合形式的出现，使得原来对单进行封装的形式转变进行集成创造了条件。这为对

43、多个进行同时封装，从而为把具有不同功能的样就可以通过对具有不同功能的单个进行封装来实现系统功能集成的目的，最终封装好的能够对外提供系统性功能，实现SiP（System in Package）封装。图 37：不同功能组合实现系统性功能集成资料来源：申万研究SiP 封装符合消费电子轻薄化的趋势潮流，通过不同组和的封装方法把MPU、Memory、Logic IC、MEMS、og/RF、Passives 等具有不同功能的半导体元器件封装在一起，对外提供一套整体解决方案，大大降低不同半导体元器件所占体积实现微型化。并且通过 SiP 封装还能减少能耗，延长产品使用时间。从而显著提高价值，这也将成为未来集成

44、电路行业演进必然趋势。图 38：SiP 将成未来集成电路行业演进必然趋势资料来源：申万研究国内封装与测试行业长电科技：国内封测龙头，技术实力领先长电科技是国内封测行业龙头，2013 年实现销售收入超过 50 亿元，较行业第二的企业至少高出 50%以上，在上市公司中更是遥遥领先。在全球封测市场中，长电科技 2009 年首次挤入全球前十之后一直稳步，2013 年已经排到了全球第六，全球市场份额更是从 2009 年的 2%增长到了 2013 年的 3.4%，有望冲击全球第一阵营。图 39：2013 年国内上市封测企业收入比较图 40：2013 年长电科技全球市占率已达 3.4%长电科技在规模优势的保

45、障下对先进封装工艺进行了全面布局，综合技术实力也是国内领先，向全球龙头封测大厂看齐。在先进封装技术时代来临之际，公司有望成为获益最大的国内半导体封测厂之一。公司Coppillar Bum技术和基于 Bum的WLCSP 技术成熟，具有潜力的 TSV 技术国内领先。2013 年长电 Bum出货 69 万片，同比增长 60%；当前产能已经增加到 8.3 万片/月，预计年底之前产能还将扩到 10 万片/月。WLCSP 去年出货量达 18 亿颗，同比增长 28.5%，今年增长强劲，预计全年增长在 50%左右。公司TSV 技术已经能够实现 1:10 的径深比，技术实力国内领先。图 41：长电科技先进封装技

46、术全面布局资料来源：长电科技，申万研究3.2 华天科技：三地布局完成，成本技术优势兼备华天科技昆山、西安、天水三地生产利能力丰厚。布局完成，成本技术优势兼备，公司盈公司经过多年的努力，现在终于已经完成了以昆山西钛走高端封装先进技术路线、西安华天中端封装配套路线、天水华天昆山西钛技术先进，是国内第二家拿到 S封装低成本路线的三地生产布局。case的公司，2010 年开始实现基于WLCSP 技术的 CIS 产品量产，现在已经实现产量 1.2 万片/月；独立掌握 TSV 技术，并且Coppillar Bum技术也已经研发完成，预计今年下半年有望实现量产。西安华天将为昆山新增 Bum产能配套完成后道

47、FC 产能建设，并主要进行 BGA、QFN 等中端封装。天水华天地处封装上成本优势显著。天水市，人力能源成本较低，在进行产品图 42：华天科技三地布局完成资料来源：申万研究华天科技凭借高中三地布局，在上市封测企业中具有成本与技术兼备的优势。2013 年公司成为了国内上市非常企业中创造利润最高的企业，实现了 2 亿元的归属于母公司净利润，为股东创造了丰厚的受益。认为公司在先进封装技术方面也已经基本完成布局成长空间巨大，并且中低端产线地处中国西部成本优势显著，未来能力稳步可期。图 43：2013 年国内上市封测企业净利润比较产品供应商。同时公司也凭借先进成得了突破。WLCSP 技术在大客户识别订单

48、上获图 44：晶方科技是最早获得 Scase的大陆封测厂资料来源：申万研究晶方科技专注于先进封装技术封装并且技术优势明显，2013年实现净利润率34%，能力远远高于行业其它可比公司。公司未来成长路径明确，预计今年下半年公司 12 寸产线开始量产，公司将能够提供更大像素的 CIS 产品；并且识别和MEMS 产品也将会尽快上量；未来安防与医疗领域也将为公司提供巨大的成长空间。图 45：2013 年国内上市封测企业净利润率比较通讯及射频 IC 封测项目拟募资 7.9 亿元，智能电源 IC 封装拟募资 3.4 亿元，补充流动1.5 亿元。移动智能通讯及射频 IC 封测项目是基于 FC、BGA 和 QFN 等中高端封装技术，达产后产能为 9.5 亿块，预计实现年收入和净利润 9.02 亿和 9855 万元；智能电源 IC封装项目是基于 PDFN（冲压双列扁平无引线）封装技术，达产后产能为 12 亿块，预计实现年收入和净利润 2.16 亿和 2194 万元。图 46：通富微电非公开增发项目募资情况图 47：通富微电非公开增发项目收入与资料来