AI系列之先进封装：后摩尔时代利器 AI+国产化紧缺赛道

　　先进封装为后摩尔时代利器，2022-2026 年全球市场规模CAGR 达9.2%。“后摩尔时代”先进制程升级速度逐渐放缓，同时往前推进边际成本愈发高昂，先进封装成为超越摩尔定律的重要路径。受益于物联网、5G 通信、人工智能、大数据等新技术的不断成熟，先进封装市场有望快速成长。据yole 数据，2022 年全球先进封装市场规模为367 亿美元，预测2026 年将达到522 亿美元，4 年CAGR 为9.2%，占整体封装市场比重由22年的45%提高至54%，其中2.5D/3D 增速最高，2022-2026 年CAGR 达13.4%，增量主要由AI、HPC、HBM 等应用驱动。从竞争格局看，封装市场大部分由封装厂占据，2022 年前十大份额加总近60%，top5 分别为日月光15%、安靠9%、英特尔7%、台积电7%、长电科技6%。在2.5D/3D 领域，台积电处于全球领先地位，有INFO（2D）、CoWoS（2.5D）、SoIC（3D）三种封装形式，借助制造全球领先的工艺技术叠加全球领先的先进封装技术，台积电优势显著。
　　先进制造+AI 芯片进口被禁，大陆先进封装产业亟待发展。2020 年，美国将中芯国际列入“实体清单”，限制其14nm 及以下制程的扩产。在此背景下，大陆14nm 制程产能处于存量无法扩张的状态，先进封装如chiplet 作为部分替代方案战略意义凸显。AI 作为全球第四大工业革命将带来人类文明史重大变革，全球各个国家和地区将AI 列为发展重点，作为AI 核心的算力芯片如GPU、CPU 等被美国英伟达、intel、AMD 完全垄断，2022 年10 月美国开始禁止大陆进口部分高端算力芯片，大陆发展AI 必须自研算力芯片，而大陆先进制造受限，因此先进封装重要性更加凸显。从市场规模看，2025 年中国大陆封测市场规模将达到3551.9 亿元，2020-25 年CAGR 达7.2%，增速高于全球21-26 年的CAGR4.3%。但大陆先进封装占比明显低于全球先进封装占比，2022 年大陆封装市场中先进封装的比例仅22%，而全球封装市场中先进封装比例为45%，大陆先进封装发展前景广阔且形势迫切。
　　先进封装工艺复杂，有望带来设备/材料量价齐升。相比于传统封装“引线键合”的电气连接，先进封装引入Bumping、TSV、RDL 关键技术，并在此基础上衍生出FI（扇入）、FO（扇出）、SiP（系统级封装）、FCBGA（倒装球阵列）、FCCSP（倒装大规模封装）、2.5D/3D 等多种封装形式。在大数据、AI 等海量数据吞吐需求的催化下，先进封装朝着更小I/O 间距和RDL 线间距方向发展，以实现更密集的I/O 接口和更精密的电气连接，目前台积电可在硅转接板上实现亚微米的RDL。在此浪潮下，AI 芯片数量高增带来封装需求高增叠加芯片封装工艺难度加大、工艺成本提升，带来单颗芯片封装价值量的提升，两者共同促成先进封装上游设备/材料量价齐升。先进封装带来的新增设备主要有固晶机、混合键合机、电镀设备等，对材料需求的提升主要体现在IC 载板、底填胶、TIM 材料、塑封料等领域。从竞争格局上看，当前先进封装涉及的核心设备和核心材料，均由海外厂商垄断，国产替代弹性大。
　　CoWoS 封装技术优势突出，引领AI 芯片封装新浪潮。CoWoS 作为AI 应用领域英伟达GPU 和HBM 的封装技术备受产业关注，该技术于2012 年由台积电与赛灵思合作开发。
　　COWOS 2.5D 封装通过硅中介层进行互联，实现多芯片封装、高密度互连和功耗优化，诞生10 余年来，在中介层面积、异构互联、内存带宽上不断升级。台积电CoWoS-R 的RDL 线宽/间距可达2/2 微米，CoWoS-S 可实现亚微米的铜RDL 互连。CoWoS 的重要应用场景就是HPC、AI 领域，英伟达P100、V100 和A100 等数据中心GPU 均使用CoWoS 技术，2020 年TOP 500 超算中有超过一半的算力来自基于台积电CoWoS-S 封装技术的芯片。据Verified Market Research 数据，2021 年全球GPU 市场规模为334.7 亿美元，预计2030 年将达到4773.7 亿美元，未来台积电CoWoS 将持续受益于GPU 市场的蓬勃增长。目前，大陆厂商已在积极布局2.5D/3D 封装平台，长电推出了XDFOI、通富推出了VISionS、华天推出了3D Matrix、盛合晶微具备Bump、RDL 等技术，公司三维多芯片集成封装项目正在建设、甬矽电子具备Bump、RDL 能力且正在布局2.5D/3D 封装。
　　相关标的：
　　封测公司：通富微电、长电科技、甬矽电子、华天科技、晶方科技。
　　设备公司：
　　1）价值占比高+成长空间大+国产化率低：固晶机：新益昌、华封科技（未上市）、凯格精机、深科达、快克智能；
　　2）先进封装核心设备：①引线键合机：奥特维；②半导体点胶机：卓兆点胶、安达智能、凯格精机、大族激光；③晶圆级真空回流焊机：劲拓股份、中科同志（未上市）；④划片机：光力科技、大族激光、迈为股份、博杰股份（控股子公司博捷芯）；3）对厂商潜在业绩弹性大：CMP 设备：华海清科、奥特维。
　　材料公司：
　　1）需求大+国产化率极低：①载板：兴森科技、深南电路；②底填胶：德邦科技、鼎龙股份、华海诚科；③塑封料：华海诚科、飞凯材料；④电镀液：强力新材、上海新阳；⑤光刻胶：彤程新材、上海新阳、艾森股份；
　　2）其他需求量较大+国产化率偏低：①TIM 胶：德邦科技；②临时键合胶：化讯半导体（未上市）；③聚酰亚胺：波米科技（未上市）、强力新材。
　　3）对厂商潜在业绩弹性大：华海诚科、德邦科技、飞凯材料。
　　风险提示：行业需求不及预期的风险、大陆厂商技术进步不及预期、先进封装技术路线发生分歧、研报使用的信息更新不及时的风险，计算结果存在与实际情况偏差的风险。
【免责声明】本文仅代表第三方观点，不代表和讯网立场。投资者据此操作，风险请自担。

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