IC封裝就是把Foundry生產(chǎn)出來的芯片裸片（die）封入一個密閉空間內(nèi),，受外部環(huán)境、雜質(zhì)和物理作用力的影響,，同時引出相應(yīng)的引腳，最后作為一個基本的元器件使用,。IC測試就是運用各種方法,，檢測出在制造過程中，由于物理缺陷導(dǎo)致的不合格芯片樣品,，主要分為兩個階段：一是進入封裝之前的晶圓測試,；二是封裝后的IC成品測試。
半導(dǎo)體封測主要流程包括貼膜,、打磨,、去膜再貼膜、切割,、晶圓測試,、芯片粘貼、烘焙,、鍵合,、檢測、壓膜,、電鍍,、引腳切割、成型、成品測試等,。封裝的核心在于如何將芯片I/O接口電極連接到整個系統(tǒng)PCB板上,，鍵合是關(guān)鍵環(huán)節(jié)即用導(dǎo)線將芯片上的焊接點連接到封裝外殼的焊接點上，外殼上的焊接點與PCB內(nèi)導(dǎo)線相連,，繼而與其他零件建立電氣連接,。
1、OSAT將成為封測行業(yè)的主導(dǎo)模式
集成電路封測屬于IC產(chǎn)業(yè)鏈偏下游的行業(yè),，通常封裝和測試都是一體的,，即做完封裝后直接進行產(chǎn)品的測試。隨著人們對集成電路品質(zhì)的重視,，也有測試產(chǎn)業(yè)也逐步從封測產(chǎn)業(yè)獨立出來,，成為不可或缺的子行業(yè)。
IDM和OSAT（Outsourced Semiconductor Assembly&Test,，半導(dǎo)體封裝測試代工模式）是半導(dǎo)體封測產(chǎn)業(yè)的兩種主要模式,。Gartner數(shù)據(jù)顯示，OSAT模 式一直呈增長態(tài)勢,，2013年以后OSAT模式的產(chǎn)業(yè)規(guī)模就超過了IDM模式,，2018年OSAT和IDM模式市場占比分別為54%、46%,，伴隨著半導(dǎo)體行業(yè)垂直分工趨勢,，OSAT模式將成為封測行業(yè)的主導(dǎo)模式。
2,、從傳統(tǒng)封裝技術(shù)到先進封裝技術(shù)
集成電路封裝技術(shù)的發(fā)展是伴隨著集成電路芯片的發(fā)展而發(fā)展起來的,，通常而言，“一代芯片需要一代封裝”,。封裝的發(fā)展史也是芯片性能不斷提高,、系統(tǒng)不斷小型化的歷史。隨著集成電路器件尺寸的縮小和運行速度的提高,，對集成電路也提出新的更高要求,。
回顧封裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程，我們按照封裝技術(shù)進程,，以 2000年為節(jié)點,，將封裝產(chǎn)業(yè)分為傳統(tǒng)封裝階段和先進封裝階段。
傳統(tǒng)封裝：
傳統(tǒng)封裝技術(shù)發(fā)展又可細分為三階段,。其特點可總結(jié)如下,，技術(shù)上：To-DIPLCC-QFP-BGA-CSP；引腳形狀：長引線直插-短引線或無引線貼裝-球狀凸點焊接,；裝配方式：通孔封裝-表面安裝-直接安裝,；鍵合方式：引線連接-焊錫球連接,。
階段一（1980以前）：通孔插裝（Through Hole，TH）時代,，其特點是插孔安裝到PCB上,，引腳數(shù)小于 64，節(jié)距固定,，最大安裝密度10引腳/cm2,，以金屬圓形封裝（TO）和雙列直插封裝（DIP）為代表；
階段二（1980-1990）：表面貼裝（Surface Mount,，SMT）時代,，其特點是引線代替針腳，引線為翼形或丁形,，兩邊或四邊引出,，節(jié)距1.27-0.44mm，適合3-300條引線,，安裝密度10-50引腳/cm2,，以小外形封裝（SOP）和四邊引腳扁平封裝（QFP）為代表；
階段三（1990-2000）：面積陣列封裝時代,，在單一芯片工藝上,，以焊球陣列封裝（BGA）和芯片尺寸封裝（CSP）為代表，采用“焊球”代替“引腳”,，且芯片與系統(tǒng)之間連接距離大大縮短,。在模式演變上，以多芯片組件（MCM）為代表,，實現(xiàn)將多芯片在高密度多層互聯(lián)基板上用表面貼裝技術(shù)組裝成多樣電子組件,、子系統(tǒng)。
先進封裝：自20世紀(jì)90年代中期開始,，基于系統(tǒng)產(chǎn)品不斷多功能化的需求，同時也由于CSP封裝,、積層式多層基板技術(shù)的引進,，集成電路封測產(chǎn)業(yè)邁入三維疊層封裝（3D）時代。具體特征表現(xiàn)為：（1）封裝元件概念演變?yōu)榉庋b系統(tǒng),；（2）單芯片向多芯片發(fā)展,；（3）平面封裝（MCM）向立體封裝（3D）發(fā)展（4）倒裝連接、TSV 硅通孔連接成為主要鍵合方式,。具體的先進封裝囊括倒裝,、晶圓級封裝以及POP/Sip/TSV等立體式封裝技術(shù)，其特征分述如下：
3D封裝技術(shù)：MCM技術(shù)集成多個集成電路芯片實現(xiàn)封裝產(chǎn)品在面積上的集成,，那么讓芯片集成實現(xiàn)縱向上的集成則是3D封裝技術(shù)的主要功效,。3D封裝可以通過兩種方式實現(xiàn)：封裝內(nèi)的裸片堆疊和封裝堆疊,。封裝堆疊又可分為封裝內(nèi)的封裝堆疊和封裝間的封裝堆疊。3D封裝會綜合使用倒裝,、晶圓級封裝以及POP/Sip/TSV等立體式封裝技術(shù),，其發(fā)展共劃分為三個階段：第一階段采用引線和倒裝芯片鍵合技術(shù)堆疊芯片；第二階段采用封裝體堆疊（POP）,；第三階段采用硅通孔技術(shù)實現(xiàn)芯片堆疊,。
倒裝芯片技術(shù)（Flip Chip，F(xiàn)C）不是特定的封裝類型,，而是一種管芯與封裝載體的電路互聯(lián)技術(shù),，是引線鍵合技術(shù)（Wire Bond，WB）和載帶自動鍵合技術(shù)（Tape Automated Bonding,，TAB）發(fā)展后的更高級連接技術(shù),。WB與TAB的芯片焊盤限制在芯片四周，而FC則將裸芯片面朝下,，將整個芯片面積與基板直接連接,，省掉了互聯(lián)引線，具備更好的電氣性能,。
圓片級封裝技術(shù)（Wafer Level Package,，WLP）技術(shù)是在市場不斷追求小型化下，倒裝技術(shù)與SMT和BGA結(jié)合的產(chǎn)物,，是一種經(jīng)過改進和提高的CSP,。圓片級封裝與傳統(tǒng)封裝方式（先切割再封測，封裝后面積至少>20%原芯片面積）有很大區(qū)別,，WLP技術(shù)先在整片晶圓上同時對眾多芯片進行封裝,、測試，最后切割成單個器件,，并直接貼裝到基板或PCB上,，因此封裝后的體積等于芯片原尺寸，生產(chǎn)成本也大幅降低,。WLP又可稱為標(biāo)準(zhǔn)WLP（fanin WLP）,，隨后又演化出擴散式WLP（fan-out WLP），是基于晶圓重構(gòu)技術(shù),，將芯片重新布置到一塊人工晶圓上,，然后按照與標(biāo)準(zhǔn)WLP工藝?yán)俳z步驟進行封裝。
堆疊封裝（Package on Package,，PoP）屬于封裝外封裝,，是指縱向排列的邏輯和儲存元器件的集成電路封裝形式，它采用兩個或兩個以上的BGA堆疊,，一般強抗下邏輯運算位于底部,，儲存元器件位于上部,，用焊球?qū)蓚€封裝結(jié)合，主要用于制造高級便攜式設(shè)備和智能手機使用的先進移動通訊平臺,。
硅通孔技術(shù)（TSV,，Through-Silicon-Via）也是一種電路互聯(lián)技術(shù)，它通過在芯片和芯片之間,、晶圓和晶圓之間制作垂直導(dǎo)通,，實現(xiàn)芯片之間互連。與以往的IC封裝鍵合和使用凸點的疊加技術(shù)不同,，TSV能夠使芯片在三維方向堆疊的密度最大,，外形尺寸最小，并且大大改善芯片速度和低功耗的性能,。TSV是2.5D和3D封裝的關(guān)鍵技術(shù),。
系統(tǒng)級封裝技術(shù)（System in a Package，SiP）是將多種功能芯片,，包括處理器,、存儲器等功能芯片集成在一個封裝內(nèi)，從而實現(xiàn)一個基本完整的功能,。與系統(tǒng)級芯片（System On a Chip,，SoC）相對應(yīng)。不同的是系統(tǒng)級封裝是采用不同芯片進行并排或疊加的封裝方式,，而 SOC則是高度集成的芯片產(chǎn)品,。
整體而言，封裝技術(shù)經(jīng)歷了由傳統(tǒng)封裝（DIP,、SOP,、QFP、PGA等）向先進封裝（BGA,、CSP,、FC、WLP,、TSV,、3D堆疊、SIP等）演進,。目前全球集成電路主流封裝技術(shù)為第三代封裝技術(shù)，即BGA（球柵陣列封裝）,、CSP（芯片級封裝）,、FC（倒裝芯片）。其中倒裝芯片封裝技術(shù)被認為是推進低成本,、高密度便攜式電子設(shè)備制造所必需的項工藝,，已廣泛應(yīng)用于消費類電子領(lǐng)城,。而第四代封裝技術(shù)，WLP（晶圓級封裝）,、TSV（硅通孔技術(shù)）,、SIP（系統(tǒng)級封裝）等仍在小規(guī)模推廣中，在技術(shù)升級下它們亦將會成為未來封裝方式的主流,。
3,、國內(nèi)封裝產(chǎn)業(yè)率先突圍
全球IC封測產(chǎn)業(yè)規(guī)模一直保持著個位數(shù)增長的態(tài)勢（除2014年激增導(dǎo)致2015年數(shù)據(jù)略降外），2017年全球封測行業(yè)收入533億美元,，占半導(dǎo)體行業(yè)整體收入的13%,，2018年全球封測行業(yè)收入預(yù)計560億美元，保持4.5%的增速,。根據(jù)前25名封測廠商所在區(qū)域統(tǒng)計,，中國臺灣以53%的銷售額占據(jù)了封測行業(yè)的半壁江山，緊隨其后的為中國大陸和美國,，分別以21%和15%的份額排名第二,、第三，馬來西亞,、韓國,、新加坡、日本則分別占據(jù)4%,、3%,、2%、2%的份額,。從市場占比來看,，國內(nèi)封裝企業(yè)已經(jīng)進駐全球第一梯隊，具備一定的國際競爭力,。
當(dāng)前摩爾定律逐漸到頭,，IC成本不斷上升，促使業(yè)界開始依靠IC封裝來擴大在超越摩爾時代的獲利,。因此,，得益于對更高集成度的廣泛需求，以及下游5G,、消費類,、存儲和計算、物聯(lián)網(wǎng),、人工智能和高性能計算等大趨勢的推動,，先進封裝將成為推進IC封裝產(chǎn)業(yè)的主推動力。根據(jù)Yole數(shù)據(jù),，2018年先進封裝與傳統(tǒng)封裝占比分別為42.1%和57.9%,，同時預(yù)測,，截止2024年行業(yè)整體復(fù)合增長率為5%，其中,，先進封裝占比將達到49.7%,，符合增長率達8.2%，占據(jù)行業(yè)整體份額的一半,；傳統(tǒng)封裝則保持2.4%的復(fù)合增長率,，份額逐步縮小。
從先進封裝技術(shù)平臺細分來看,，倒轉(zhuǎn)技術(shù)應(yīng)用最廣,，占據(jù)75%左右的市場份額，其次為Fan-in WLP和Fan-out WLP,。從未來發(fā)展速度來看,，Yole預(yù)測2018-2024年，2D/3D TSV技術(shù),、嵌入式封裝技術(shù)Embedded Die（使用復(fù)合基板）,、Fan-out WLP因未來廣闊的市場空間而增速較快，分別將保持26%,、49%,、26%的復(fù)合增長率。其中Fan-out將主要用于移動互聯(lián),、網(wǎng)絡(luò),、汽車領(lǐng)域；2D/3D TSV技術(shù)將主要應(yīng)用于人工智能（AI）/機器學(xué)習(xí)（ML）,、高性能計算（HPC）,、數(shù)據(jù)中心、圖像傳感器,、微機電領(lǐng)域,；Embedded Die技術(shù)則主要應(yīng)用于汽車和醫(yī)療領(lǐng)域。
受益于下游消費電子產(chǎn)業(yè)的崛起以及半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移趨勢,，中國IC封測行業(yè)快速發(fā)展,，自2015年以來，保持兩位數(shù)增長趨勢,，遠高于全球增速水平,。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2018年我國集成電路封裝測試行業(yè)市場規(guī)模突破2000億元,，達到了2193.9億元,，同比增長16.1%。
中國先進封裝占比低但成長迅速。雖然近年來國內(nèi)領(lǐng)先企業(yè)在先進封裝領(lǐng)域取得較大突破,，先進封裝的產(chǎn)業(yè)化能力基本形成，但在高密度集成等先進封裝方面中國封裝企業(yè)與國際先進水平仍有一定差距,。目前我國IC封裝市場中,，還是DIP、QFP,、QFN/DFN等傳統(tǒng)封裝技術(shù)占主體,，據(jù)集邦咨詢顧問統(tǒng)計，2018年中國先進封裝營收約為526億元,，占中國IC封測總營收的25%,，遠低于全球42.1%的比例。國內(nèi)先進封裝的市場份額也僅占全球10%左右的市場份額,。Yole數(shù)據(jù)顯示,，中國封測企業(yè)2018年在先進封裝領(lǐng)域加速提高產(chǎn)能，增長率高達16%,，是全球的2倍,，其中長電科技在收購星科金鵬之后，其先進封裝產(chǎn)品出貨量全球占比7.8%（2017年）,，排名第三,，僅次于英特爾和矽品。
收購兼并是國內(nèi)封測企業(yè)起步的契機,。國內(nèi)封裝企業(yè)以長電科技與通富微電為代表,，2018年市場規(guī)模分別為233.36億元和71.64，分別占國內(nèi)市場份額的11%和3%,。封裝行業(yè)技術(shù)門檻低,，需要通過不斷加大投資來提高邊際產(chǎn)出，因此行業(yè)公司往往追求產(chǎn)量規(guī)模的擴大,。我國封測企業(yè)的快步發(fā)展有賴于開啟對海內(nèi)外的并購,，不斷擴大公司規(guī)模。如長電科技聯(lián)合產(chǎn)業(yè)基金,、芯電半導(dǎo)體收購新加坡封測廠星科金朋,，華天科技收購美國FCI，通富微電聯(lián)合大基金收購AMD蘇州和檳城封測廠,，晶方科技則購入英飛凌智瑞達部分資產(chǎn),。
半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展趨勢
后摩爾定律時代
摩爾定律是由Gordon Moore在1965年提出的集成電路特征尺寸隨時間按照指數(shù)規(guī)律縮小的法則，具體可歸納為：集成電路芯片上所集成的電路數(shù)目,，每隔18個月就翻一番,。在半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展的前50年，真實晶體管的密度發(fā)展規(guī)律基本遵循摩爾定律，人類社會飛速進入信息時代,，同時在半導(dǎo)體工業(yè)界也誕生了一大批巨無霸企業(yè),，比如Intel和Qualcomm等等，摩爾定律成為指導(dǎo)半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展藍圖,。當(dāng)前半導(dǎo)體制程已拓展至7nm,，特征尺寸越來越接近宏觀物理和量子物理的邊界，導(dǎo)致高級工藝制程的研發(fā)越來越困難,，研發(fā)成本也越來越高,，摩爾定律逐漸到達極限。
2010年國際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖（ITRS）將晶體管密度預(yù)計修訂為：到2013年低,，每個集成電路上集成的晶體管數(shù)目增速將會放緩,，變?yōu)槊咳攴环４送?，在摩爾定律面臨來自物理極限,、經(jīng)濟限制等多重壓力的現(xiàn)實下，集成電路技術(shù)潮流分化為延伸摩爾（More Moore）,、超越摩爾（More than Moore）和超越CMOS（Beyond CMOS）三個主要方向,，系統(tǒng)集成、系統(tǒng)封裝以及新材料新技術(shù)成為行業(yè)技術(shù)突破方向,。
延伸摩爾：繼續(xù)以等比縮小CMOS器件的工藝特征尺寸,，集成各種存儲器、微處理器,、數(shù)字信號處理器和邏輯電路等,，以信息處理數(shù)字電路為主發(fā)展系統(tǒng)芯片SoC技術(shù)。目前臺積電,、三星技術(shù)節(jié)點已達到7nm,，并在繼續(xù)部署5nm、3nm,。當(dāng)前延伸摩爾依舊是行業(yè)技術(shù)發(fā)展的主推動力,。
超越摩爾：以系統(tǒng)級封裝SiP實現(xiàn)數(shù)字和非數(shù)字功能、硅和非硅材料和器件,、CMOS和非CMOS電路等光電,、MEMS、生物芯片等集成在一個封裝內(nèi),，完成子系統(tǒng)或系統(tǒng),。
超越CMOS：探索新原理、新材料和器件與電路的新結(jié)構(gòu),，向著納米,、亞納米及多功能器件方向發(fā)展,，發(fā)明和簡化新的信息處理技術(shù)，以取代面料極限的CMOS器件,。
芯片自主可控是中國半導(dǎo)體行業(yè)的唯一出路,。對中國半導(dǎo)體行業(yè)的管制和封鎖是中美貿(mào)易摩擦沖突主要表現(xiàn)。我們對比中興和華為事件結(jié)果來看,，在中興事件中,，因為沒有自主可控的技術(shù)儲備，中興最終以繳納10億美元罰款,，撤換董事會及高層管理人員和安排美方人員監(jiān)督告終；而在華為事件中,，由于華為有自主研發(fā)芯片,、掌握5G核心技術(shù)、注重維護產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈而贏得與美國的搏擊機會,。由此我們可以看出,，隨著中國半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展，面對高端技術(shù)競爭日益激烈,，只有發(fā)展高端技術(shù),，實現(xiàn)芯片自主可控，才是中國半導(dǎo)體行業(yè)的唯一出路,。
國產(chǎn)化替代成為我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展契機,。以華為為例，2018年核心供應(yīng)商共有92家,，其中大陸廠商22家,，臺灣廠商10家，而國外廠商60家,，其中33家來自美國,，11家來自日本。受制于美國將華為與70家關(guān)聯(lián)企業(yè)列入實體名單影響,，使得華為轉(zhuǎn)而注重國內(nèi)市場的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)生態(tài)的保護,，從國內(nèi)產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度來看，國產(chǎn)化替代成為我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展契機,。
我們通過回溯行業(yè)發(fā)展周期及產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)趨勢,，深入剖析當(dāng)前半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展局勢，聚焦半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)投資機遇,。系統(tǒng)集成（SoC）,、系統(tǒng)級封裝（SiP）以及新材料新技術(shù)有望成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)突破關(guān)鍵。