集成电路封装产业调研分析

集成电路封装产业调研分析

进一步优化环境，大力吸引国（境）外资金、技术和人才，鼓励国际集成电路企业在国内建设研发、生产和运营中心。鼓励境内集成电路企业扩大国际合作，整合国际资源，拓展国际市场。发挥两岸经济合作机制作用，鼓励两岸集成电路企业加强技术和产业合作。大力推动国内封装测试企业兼并重组，提高产业集中度。适应集成电路设计与制造工艺节点的演进升级需求，开展芯片级封装（CSP）、圆片级封装（WLP）、硅通孔（TSV）、三维封装等先进封装和测试技术的开发及产业化。发展目标到2015年，集成电路产业发展体制机制创新取得明显成效，建立与产业发展规律相适应的融资平台和政策环境。集成电路产业销售收入超过3500亿元。移动智能终端、网络通信等部分重点领域集成电路设计技术接近国际顶尖水平。32/28纳米（nm）制造工艺实现规模量产，中高端封装测试销售收入占封装测试业总收入比例达到30%以上，65-45nm关键设备和12英寸硅片等关键材料在生产线上得到应用。到2020年，集成电路产业与国际先进水平的差距逐步缩小，全行业销售收入年均增速超过20%，企业可持续发展能力大幅增强。移动智能终端、网络通信、云计算、物联网、大数据等重点领域集成电路设计技术达到国际领先水平，产业生态体系初步形成。16/14nm制造工艺实现规模量产，封装测试技术达到国际领先水平，关键装备和材料进入国际采购体系，基本建成技术先进、安全可靠的集成电路产业体系。到2030年，集成电路产业链主要环节达到国际先进水平，一批企业进入国际第一梯队，实现跨越发展。封装测试行业基本情况集成电路封装测试包括封装和测试两个环节，因测试业务主要集中在封装企业中，通常统称为封装测试业。封装是指将生产加工后的晶圆进行切割、键合、塑封等工序，使电路与外部器件实现连接，并为半导体产品提供机械保护，使其免受物理、化学等环境因素损失的工艺。随着高端封装产品如高速宽带网络芯片、多种数模混合芯片、专用电路芯片等需求不断提升，封装行业持续进步。测试是指利用专业设备，对产品进行功能和性能测试，测试主要分为封装前的晶圆测试和封装完成后的芯片成品测试。晶圆测试主要是对晶片上的每个晶粒进行针测，测试其电气特性；芯片成品测试主要检验的是产品电性等功能，目的是在于将有结构缺陷以及功能、性能不符合要求的芯片筛选出来。集成电路行业基本情况集成电路是20世纪50年代发展起来的一种半导体微型器件。从产业链的角度看，集成电路行业主要包括芯片设计、晶圆制造、芯片封装和集成电路测试，其中芯片设计是指芯片的研发过程，通过系统设计和电路设计，将设定的芯片规格形成版图；晶圆制造是将光罩上的电路图形信息大批量复制到晶圆裸片上，在晶圆裸片上形成电路；封装是将晶圆通过切割、键合、塑封等过程使芯片电路与外部器件电气连接，并为芯片提供机械物理保护；测试是指对晶圆和封装完成的芯片进行功能和性能测试。集成电路作为国民经济和社会发展的战略性、基础性和先导性产业，是培育发展战略性新兴产业、推动信息化和工业化深度融合的核心与基础，集成电路产业以其极强的创新力和融合力，已经渗透到人民生活、生产以及国防安全的方方面面，在推动经济发展、社会进步、提高人民生活水平以及保障国家安全等方面发挥着重要的作用。集成电路是全球信息产业的基础与核心，广泛应用于计算机、数字图像、网络通信、云计算、大数据、人工智能等终端领域。根据WSTS的统计数据，2011年至2019年，全球集成电路市场总收入从2，470．73亿美元增至3，333．54亿美元，年均复合增长率为3．81%；2020年，全球集成电路产业总收入为3，612．26亿美元，较2019年度增长8．36%；2021年，全球集成电路产业总收入为4，630．02亿美元，较2020年度增长28．18%；预计2022年和2023年全球集成电路产业总收入规模将分别达到5，473．19亿美元和5，768．17亿美元。加大人才培养和引进力度建立健全集成电路人才培养体系，支持微电子学科发展，通过高校与集成电路企业联合培养人才等方式，加快建设和发展示范性微电子学院和微电子职业培训机构。依托专业技术人才知识更新工程广泛开展继续教育活动，采取多种形式大力培养培训集成电路领域高层次、急需紧缺和骨干专业技术人才。有针对性地开展出国（境）培训项目，推动国家软件与集成电路人才国际培训基地建设。通过现有渠道加强对软件和集成电路人才引进的经费保障。进一步加大对引进集成电路领域人才的支持力度，研究出台针对优秀企业家和高素质技术、管理团队的优先引进政策。支持集成电路企业加强与境外研发机构的合作。完善鼓励创新创造的分配激励机制，落实科技人员科研成果转化的股权、期权激励和奖励等收益分配政策。集成电路封测行业发展态势（一）集成电路封测行业空间巨大且预期替代进一步加速根据海关总署的数据，半导体集成电路产品的进口额已连续多年位列所有进口商品中的第一位，2013年至2021年期间，我国集成电路进出口逆差从-1，446．40亿美元增至-2，787．60亿美元，年均复合增长率达8．64%。不断扩大的中国半导体市场严重依赖于进口，中国半导体产业自给率过低，进口替代的空间巨大。近年来各类国际事件引发了社会各界对工业缺芯少魂的国民大讨论，使得我国认识到了集成电路行业自主可控的重要性，进一步推动了我国集成电路产业链的进程。从2017年美国政府禁止向中兴通讯出售芯片、到2018年中美贸易战、再到2019年美国针对华为进行的贸易封锁等重大事件，给长期依赖集成电路进口的中国企业敲响了警钟，发展集成电路产业迫在眉睫。接踵而至的国际事件使得业界认识到国内集成电路企业技术研发水平直接关系到我国集成电路水平的提升和国家信息安全，尽快实现集成电路行业自主可控具有重要性和紧迫性，极大加快了集成电路产业国产化的进程。同时，为避免遭受各种不可控的贸易摩擦风险，近年来我国晶圆厂建设迎来高峰期，将带动封装测试市场的发展。根据国际半导体设备与材料产业协会（SEMI）发布的报告预测，2020-2025年中国大陆地区晶圆产能占全球比例将从18%提高至22%，年均复合增长率约为7%。随着大批新建晶圆厂产能的释放，集成电路封装测试需求将大幅增长。（二）集成电路封测行业先进封装将成为未来封测市场的主流先进封装是当前最前沿的封装形式和技术，包括倒装芯片（FC）结构的封装、圆片级封装（WLP）、2．5D封装和3D封装等。随着摩尔定律发展接近极限，先进封装可以通过小型化、薄型化、高效率、多集成等特点优化芯片性能和继续降低成本，成为后摩尔时代封测市场的主流。与此同时，随着物联网、汽车电子、人工智能、5G通信技术和自动驾驶等新兴应用领域的兴起，应用市场对封装工艺、产品性能、功能多样的需求越来越高，为先进封装测试产业提供了巨大的市场空间和规模。根据中国半导体行业协会发布的《中国半导体产业发展状况报告（2021年版）》信息显示，未来，全球半导体封装市场将在传统工艺保持较大比重的同时，继续向着小型化方向发展，先进封装在新兴市场带动和半导体技术的发展，将在2019-2025年实现6．6%的年均复合增长率。根据封装分会的数据，国内规模以上封装测试企业先进封装产品销售占比约为35%。（三）集成电路封测行业系统级封装（SIP）将推动先进封装的进一步快速发展在性能和成本的驱动下，封装技术发展呈现两大趋势：微型化和集成化。微型化是指单个芯片封装向小型化、轻薄化、高I/O数发展；而集成化则是指多个芯片封装在一起。集成化并不是相互独立的，集成化可以根据不同的微型化组合形成多种解决方案。随着摩尔定律发展接近极限，集成电路的集成化越来越高，呈现出两种集成路径，一是在设计和制造端将多个功能的系统集成在一个芯片上，即SoC技术，同时封测端发展出的扇出晶圆级封装技术正好可以用来封装SoC芯片；二是在封测端将多个芯片封装成一个，即SIP技术。人工智能被看作是又一项改变人类社会发展的重要技术，而人工智能芯片则是人工智能产业发展的基础，国际人工智能巨头企业都在着力发展基础的AI芯片。5G通信开始实质性进入商用阶段，从运营商到终端企业均已在积极布局相关技术和产品，基于5G技术的物联网应用，将在国内消费升级和工业转型的双重利好带动下，带来新一轮发展。手机等消费电子芯片产品和技术更新换代速度较快，其中除了通用的存储、处理、拍摄等芯片逐步提升技术节点外，而独立的射频、功率、模拟和传感器芯片开发已产生了重大改变。将独立芯片集成在模块上或采用SIP封装是未来的发展趋势。集成电路封测行业利润水平的变动趋势及变动原因由于集成电路封测行业属于技术密集型和资本密集型行业，进入壁垒较高，因此行业内的领先企业具有较强的议价能力并能在产业链中持续获得较高利润。此外，行业利润水平与技术创新能力密切相关，总体呈现技术创新类产品利润水平较高，传统型产品利润相对较低的特点。近年来，由于行业景气度大幅提升、众多新兴领域需求高速增长、封测产能有限及产品价格上涨等原因，行业整体利润水平也随之快速增长。另一方面，上游原材料及封测设备采购价格存在一定波动，如不能及时将原材料价格波动转移至下游客户，行业利润空间会受到一定的影响。加强安全可靠软硬件的推广应用组织实施安全可靠关键软硬件应用推广计划，以重点突破、分业部署、分步实施为