当下，中国大陆半导体产业，特别是IC设计和封装测试，由于参与者众多，竞争不断加剧，但整体发展水平还不高，因此，在这两个领域，中低端产品和服务“内卷”严重，要想突破这个怪圈，必须向高端方向发展。

与此同时，国际大厂，无论是IC设计，晶圆代工，还是封装测试，则开始在中高端产品和服务方面加剧竞争，特别是在目前全球经济不景气的时段，半导体产品需求疲弱，国际大厂在高精尖技术领域的“内卷”也在加剧，封装就是典型代表，因为封装测试是半导体芯片生产的最后一个环节，其技术含量相对于晶圆代工要低一些，因此，国际大厂在这部分的“内卷”更明显，且已经从传统封装技术，延续到先进封装。

不同业态厂商的发展路线

近些年，除了传统委外封测代工厂（OSAT）之外，晶圆代工厂（Foundry）、IDM也在大力发展先进封装或相关技术，甚至有IC设计公司（Fabless）和OEM也参与其中。

不同业态的厂商，其在封装业务方面投入的资源也有所不同，技术发展路线也存在差异。总体而言，最具代表性的企业包括四家，分别是台积电、日月光、英特尔和三星电子，其中，台积电和三星电子是Foundry，英特尔是IDM，日月光是OSAT。

由于在发展先进封装技术和业务方面具有前瞻性，再经过多年积累和发展，目前，台积电已成为先进封装技术的引领者，相继推出了基板上晶圆上的芯片（Chip on Wafer on Substrate, CoWoS）封装、整合扇出型（Integrated Fan-Out, InFO）封装、系统整合芯片（System on Integrated Chips, SoIC）等。英特尔则紧追其后，推出了EMIB、Foveros和Co-EMIB等先进封装技术，力图通过2.5D、3D和埋入式3种异构集成形式实现互连带宽倍增与功耗减半的目标。三星电子相对落后一些，为了追赶台积电，前些年推出了扇出型面板级封装（Fan-Out Panel Level Package, FOPLP）技术，在大面积的扇出型封装上进一步降低封装体的剖面高度、增强互连带宽、压缩单位面积成本，目的是取得更高的性价比。

Foundry方面，由于2.5D/3D封装技术中涉及前道工序的延续，晶圆代工厂对前道制程非常了解，对整体布线的架构有更深刻的理解，因此，在高密度封装方面，Foundry比传统OSAT厂更具优势。另外，Foundry更擅长扇出型封装，在这方面的投入更多，主要原因是扇出型封装的I/O数量更多，而且定制化程度较高，从发展情势来看，传统OSAT厂在扇出型封装方面将会受到较大冲击，未来的市场份额越来越小。Yole预计到2024年，Foundry将会占据71%的扇出型封装市场，而OSAT的市场份额将会降至19%。

以台积电为例，2020年，该公司将其SoIC、InFO、CoWoS等3DIC技术，整合命名为TSMC 3D Fabric，进一步将制程工艺和封装技术深度整合，以加强竞争力。

台积电用于手机AP的InFO封装技术，是几乎不使用封装载板的InFO_PoP(Package-on-Package)，与OSAT以载板技术为基础的FC-PoP分庭抗礼。

最先进封装技术多用于手机芯片，如应用处理器AP。在手机AP封装结构组成中，下层为逻辑IC，上层为DRAM，若采用InFO_PoP技术，芯片客户必须先采购DRAM，但因为DRAM有类似期货的价格走势，加上晶圆级Fan-out成本高昂，近年来，虽然InFO_PoP已经发展到第七代，实际有量产订单的，还是以苹果AP为主。

考虑到DRAM的采购成本，台积电推出了仅有下层逻辑IC封装部分的InFO_B(Bottom only)衍生技术，据了解，联发科等对于此技术兴趣浓厚，毕竟，手机AP兼顾效能、功耗、体积、散热等的发展趋势未变，或许Fan-out技术正是抗衡高通，追赶苹果的关键。

一线IC设计公司曾指出，手机芯片厂商虽然有导入Fan-out等先进封装技术的意愿，但产线会先锁定少数顶级旗舰级AP，同时会优先考虑最具量产经验的Foundry。日月光、Amkor、长电等OSAT厂，强项是需求量庞大的载板型FC封装技术，即便是4nm、3nm制程，FC封装仍是具有性价比优势的首选。但是，IC设计公司需要更多的差异化产品和服务，在IC设计公司取得先进制程产能后，进入后段封装流程，市面上唯一具有手机AP Fan-out封装大规模量产经验的，只有台积电。

三星方面，先进封装技术相对台积电起步较晚，三星原本想以扇出型面板级封装（FOPLP）技术抢夺手机AP市场份额，然而，三星一直未能很好地解决FOPLP的翘曲等问题，同时，FOPLP封装的芯片精度无法与晶圆级封装相比，使得良率和成本难题无法得到改善。目前，采用FOPLP量产的芯片仍然以智能穿戴设备应用为主，还无法在智能手机等要求更高的应用实现规模量产。

面对并不成功的FOPLP，三星于2020年推出了3D堆叠技术“X-Cube”，2021年还对外宣称正在开发“3.5D封装”技术。

为了在先进封装技术方面追赶竞争对手，2022年6月，三星DS事业部成立了半导体封装工作组（TF），该部门直接隶属于DS事业本部CEO。

作为IDM，英特尔也在积极布局2.5D/3D封装，其封装产品量产时间晚于台积电。英特尔2.5D封装的代表技术是EMIB，可以对标台积电的CoWoS技术，3D封装技术Foveros对标台积电的InFO。不过，目前及可预见的未来一段时期内，英特尔的封装技术主要用在自家产品上，对市场造成的影响较小。

与Foundry、IDM相比，传统OSAT在多功能性基板整合组件方面（比如 SiP 封装）占据优势，其市场份额也更大。另外，OSAT擅长扇入型封装，仍将是市场的主要玩家。

汽车芯片用上先进封装

虽然特斯拉的目标是将碳化硅（SiC）组件的用量减少75%，但相关行业人士认为，SiC凭借其良好的耐热性，仍将是车用逆变器应用的主流。然而，主要 IDM 和汽车供应链参与者不可避免地致力于进一步缩小芯片尺寸并保持高功率密度。回归硅基 IGBT 或混合解决方案也将为先进封装带来更多亮点。

业内人士也在思考车用逆变器模块的封装升级。例如半导体验证分析实验室营运商iST宜特，在先进封装可靠性分析（RA）领域深耕多年。2022年底成为汽车电子委员会（AEC）正式成员，盯上汽车逻辑芯片、化合物半导体、功率模块等研发动力。

芯片验证和分析行业人士观察到，2023 年上半年全球半导体终端应用和总产能将出现下滑，因为主要晶圆代工厂的利用率将降至 70-80%，再加上芯片制造商面临的逆风。尽管有这些发展，来自芯片验证和分析行业的消息人士仍然看到来自新兴 AI 和 HPC 芯片行业客户的势头。

在过去2-3年成熟节点芯片供应短缺的情况下，验证分析领域也出现了“代工转移验证”需求的增长，因为传统芯片的设计者正在寻求各代工厂的产能。但从2022年下半年开始，这种现象逐渐缓解，在芯片需求短期下降的情况下，让位于去库存。各大芯片设计公司也纷纷抓住这个机会进行新产品的开发。

整体而言，材料分析（MA）需求吃紧仍带动中国台湾三大半导体验证分析实验室运作。以宜特为例，持续受益于先进制程、先进封装、车用电子、5G、HPC等，同时带动对MA、失效分析(FA)、RA的强劲需求。

尤其是材料分析方面，宜特已成功开发2nm工艺制程的分析能力，2023年产能将扩充40%。此外，RA和FA也会有少量扩产，配合步伐人才招聘持续进行。展望未来，先进制程、EVs、SiC/GaN、5G、HPC、IoT 及 AI 相关应用等主要趋势，有望带动更多企业投资未来科技，宜特亦持续与国际大客户紧密合作，共同开发更多解决方案。

宜特近日公布，2023年2月营收约新台币3.32亿元（约合1080万美元），较2022年同期成长16.85%，创往年同期新高。1-2月累计营收为新台币6.67亿元，年增16.99%。

业内人士预计，2023年，各大IC设计、晶圆代工等半导体相关行业仍将投入研发。对于重研发动力而非销量的验证分析实验室行业，2023年的前景依然乐观。

先进封装发展趋势与竞争格局

1、集成电路进入“后摩尔时代”，先进封装作用突显

“后摩尔时代”制程技术突破难度较大，工艺制程受成本大幅增长和技术壁垒等因素上升改进速度放缓。由于集成电路制程工艺短期内难以突破，通过先进封装技术提升芯片整体性能成为了集成电路行业技术发展趋势。

2、先进封装将成为未来封测市场的主要增长点

在芯片制程技术进入“后摩尔时代”后，先进封装在高端逻辑芯片、存储器、射频芯片、图像处理芯片、触控芯片等领域均得到了广泛应用。

根据市场调研机构Yole预测数据，全球先进封装在集成电路封测市场中所占份额将持续增加。与此同时，Yole 预测2019年至2025年全球传统封装年均复合增长率仅为1.9%，增速远低于先进封装。

3、系统级封装（SiP）是先进封装市场增长的重要动力

系统级封装产品灵活度大，研发成本和周期远低于复杂程度相同的单芯片系统（SoC）。

根据市场调研机构 Yole 统计数据，2019年全球系统级封装规模为134亿美元，占全球整个封测市场的份额为23.76%，并预测到2025年全球系统级封装规模将达到188亿美元，年均复合增长率为 5.81%。

在系统级封装市场中，倒装/焊线类系统级封装占比最高，2019年倒装/焊线类系统级封装产品市场规模为122.39亿美元，占整个系统级封装市场的91.05%。根据Yole预测数据，2025年倒装/焊线类系统级封装仍是系统级封装主流产品，市场规模将增至171.77亿美元。

根据Yole预测，未来5年，系统级封装增长最快的应用市场将是可穿戴设备、Wi-Fi路由器、IoT物联网设施以及电信基础设施。

4、高密度细间距凸点倒装产品（FC）类产品在移动和消费市场发展空间较大

据Yole数据，2020年至2026年，先进封装收入预计将以7.9%的复合年增长率增长。到2026年，FC-CSP（倒装芯片尺寸封装）细分市场将达到100亿美元以上。

按收入细分，移动和消费市场占2019年先进封装总收入的85%， Yole预计到2025年复合年增长率为5.5%，占先进封装总收入的80%。而FC CSP 封装在移动和消费市场中占有一席之地，主要用于PC、服务器和汽车应用中使用的智能手机APU、RF组件和DRAM设备。

5、扁平无引脚封装产品（QFN/DFN）产品仍拥有较大容量的市场规模

QFN/DFN封装形式虽属于中端封装类型，但市场容量较大，短期内被替代的可能性较低。QFN/DFN类产品有以下优点：

（1）物理层面：体积小、重量轻、效率高。

（2）品质层面：散热性能强、电性能好、可靠性强。

（3）具备更高的性价比

随着集成电路产业的转型升级、政策及资金支持，消费电子产业的快速崛起都推动了先进封装的市场发展，吸引了全球各大主流IC封测厂商在先进封装领域进行持续布局。

文章来源： 半导体产业纵横，芯片失效分析