先進封裝產能吃緊，全球封裝巨頭早已“暗流涌動”

高性能封裝需求旺盛，主要技術市場規模迎來快速增長。根據 Yole 數據，2021—2027 年國際巨頭布 局的高性能封裝市場規模將從 27.4 億美元增長至 78.7 億美元，CAGR 達到 19%。Yole 預計到 2027 年，UHD FO、HBM、3DS 和有源 Si 中介層將占高性能封裝市場規模的 50%以上，是市場增長的最 大貢獻者。


摩爾定律逼近物理極限，先進封裝重要性提升

先進工藝設計成本日漸高昂，先進封裝性價比凸顯。根據摩爾定律，芯片內部的晶體管數量每隔 18——24 個月翻番，同時性能提升一倍。隨著半導體技術逐漸逼近物理極限，晶體管尺寸的微縮也越來 越困難。根據芯東西數據，芯片制程從 65nm 升級到 5nm，其制程提升約 7 代，而芯片設計成本增 長了接近 20 倍，從 0.24 億美元提升至驚人的 4.76 億美金。先進制程芯片的開發成本令芯片設計企 業越來越難以承受。

先進工藝進步速度放緩，摩爾定律難以為繼。二十一世紀以來，芯片在 2015 年進入 14nm 時代，在 2017 年進入 10nm 時代，在 2018 年進入 7nm 時代，在 2020 年進入 5nm 時代，在 2022 年進入 3nm 時代。根據 TrendForce 數據，臺積電預計將于 2025 年推出 2nm 工藝節點。全球芯片制程從 3nm 升 級到 2nm 預計將耗時三年，這比正常的摩爾定律升級時間 18——24 個月要多出一年多的時間，這也反 映摩爾定律越來越逼近物理極限。

隨著先進工藝成本的上升和技術升級難度的增加，先進封裝被視為延續摩爾定律的重要途徑。


人工智能等新興應用對先進封裝需求快速增長

一方面，消費電子等終端產品對設備需求越來越小型化，對應的芯片封裝尺寸要求也越來越高；另 一方面，5G、高性能運算、智能駕駛、AR/VR、物聯網對芯片的性能提出了更高的要求，對應的芯 片封裝密度要求也越來越高。芯片只有提供更小的尺寸和更好的能耗才能滿足下游領域的需求。先 進封裝憑借更高的互聯密度和更快的通信速度，得到愈加廣泛的應用。

根據集微咨詢預估，在 5G、汽車電子、可穿戴、人工智能、數據中心等應用需求的推動下，2022——2026 年全球封測市場規模將從 815 億美元增長至 961 億美元，CAGR 達到 4.2%。

全球先進封裝市場規模增速顯著高于封測市場規模增速。根據集微咨詢預估，2022——2026 年全球先 進封裝市場規模將從 379 億美元增長至 482 億美元，CAGR 達到 6.2%。其中 ED、3D-Stack、Fan-out 的平均年復合增長率最大，分別達到 24.8%、17.7%、12.0%。未來部分封裝技術在特定領域會有進 一步的滲透和發展，如 Fan-out 封裝在手機、汽車、網絡等領域會有較大的增量空間，如 3D-Stack 在 AI、HPC、數據中心、CIS、MEMS 傳感器等領域會有較大的增長空間。根據集微咨詢數據，2022 年 全球先進封裝占整體封測市場比例約為 47.2%。因為先進封裝的成長性好于傳統封裝，預計到 2026 年全球先進封裝占整體封測市場比例將超過 50%。


臺積電先進封裝產能供不應求

臺積電舉行法人說明會，法人問及人工智能（AI）芯片先進封裝進展，總裁魏哲家指出，AI芯片先進封裝需求持續強勁，目前情況仍是產能無法因應客戶強勁需求，供不應求狀況可能延續到2025年。魏哲家表示，臺積電今年持續擴充先進封裝產能，今年先進封裝產能規劃倍增，仍是供不應求，預估2025年持續擴充產能。

AI及高性能運算芯片廠商目前主要采用的封裝形式之一是臺積電CoWos。天風證券表示，隨著AI需求全面提升，帶動先進封裝需求提升，臺積電啟動CoWoS大擴產計劃，部分CoWoS訂單外溢，本土封測大廠有望從中獲益。


封裝巨頭瘋狂建廠

不僅僅是傳統的封裝企業，許多原本專注于代工的企業也開始進軍該市場，從臺積電的CoWoS，到英特爾的EMIB，再到三星的X-Cube，各類2.5D與3D封裝陸續涌現并走向成熟，在封裝這片藍海中，掀起了猶如千帆競逐的熱潮。

而更值得關注的是，為了開拓市場，滿足不同客戶的需求，巨頭們不惜豪擲數十億乃至百億來擴建和新建封裝廠，一場封裝建廠比拼，已經拉開了帷幕。


臺積電

臺積電在2023年搞定了兩家封裝廠，一座在竹南，一座在竹科。

首先是已經投入的竹南的先進封測六廠。2023年6月8日，臺積電位于竹南的先進封測六廠正式啟用，該廠位于竹南科學園區，占地 14.3 公頃，其主要面向下一代高性能計算、人工智能和移動設備等產品，于2020年開始建設，是臺積電目前最大的封測廠。

這是臺積電首座整合前、后段制程和測試的 All-in-one 自動化先進封測廠，臺積電稱，這將為 TSMC-SoIC 工藝量產打下基礎。

臺積電在聲明中表示，先進封測六廠將使公司能有更完備且具有彈性的 SoIC、InFO、CoWoS 等多種 3D Fabric 先進封裝及硅堆疊技術產能，并對生產良率與產品性能帶來更高綜效。

臺積電指出，該廠無塵室面積大于臺積電其他所有封裝廠的無塵室面積之和，預計每年可處理超過一百萬片 300mm 晶圓 ，每年測試服務時長將超過 1000 萬小時。此前，由于先進封裝產能嚴重不足，臺積電擠壓了大量來自英偉達等 GPU 供應商的訂單。

而后是竹科，臺積電于2023年7月25日正式確認，因應英偉達、AMD 等廠商對 AI 芯片 CoWoS 等先進封裝的需求，將斥資 900 億新臺幣在苗栗縣銅鑼鄉興建先進封裝廠。

據透露，新竹科學園區管理局已同意核撥土 7 公頃土地，預定 2026 年底完成建廠，2027 年第 3 季度量產，這座封裝廠的月產能為11萬片12英寸晶圓的3D Fabric制程技術產能，主要提供「基板上晶圓上芯片封裝」（CoWoS）， 完工后可創造 1500 個就業機會。

值得一提的是，此前還有消息傳出，臺積電正計劃在臺中地區建設第 7 家先進封裝和測試工廠，目前正在評估嘉義科學園區和云林，雖然并未得到官方確認，但也從另一個角度體現出了臺積電目前先進封裝產能的緊俏。


英特爾

英特爾雖然不像臺積電那樣有大量來自代工客戶的封裝訂單，但它對于封裝的需求，卻一點也不少。

2021年5月3日，英特爾宣布投資35億美元，來擴建新墨西哥州的Rio Rancho 工廠，主要是升級該工廠的EMIB 和Foveros 的3D 封裝技術，而在今年1月24日，英特爾的Rio Rancho 工廠 Fab 9 正式擴建完成。

英特爾表示，該廠包括了英特爾突破性的 3D 封裝技術 Foveros，該技術為組合針對功耗、性能進行優化的多個芯片提供了靈活的選擇和成本。位于 Rio Rancho 的 Fab 9 和 Fab 11x 工廠是英特爾 3D 先進封裝技術大規模生產的第一個運營基地。這也是英特爾第一個位于同一地點的大批量先進封裝工廠，標志著端到端制造流程創造了從需求到最終產品的更高效的供應鏈。

Fab 9 將有助于推動英特爾先進封裝技術創新的下一個時代。隨著半導體行業進入在封裝中使用多個“小芯片”的異構時代，Foveros 和 EMIB（嵌入式多芯片互連橋）等先進封裝技術為實現 1 萬億美元目標提供了更快、更具成本效益的途徑芯片上的晶體管并將摩爾定律延續到 2030 年以后。

除了新墨西哥外，英特爾在馬來西亞也有布局，目前英特爾在馬來西亞擁有4座工廠，分別為檳城和居林（Kulim）的兩座封測廠，以及在居林負責生產測試設備的系統整合和制造服務廠（SIMS）和自制設備廠（KMDSDP）。

而英特爾2021年宣布投資200億美元的IDM 2.0計劃，其中有70億美元將用于馬來西亞，目前正在馬來西亞檳城和居林分別興建兩座封測廠，其中位于檳城的封測廠未來將生產最先進的3D IC封裝Foveros，預計會在2024或2025年啟用，這也是英特爾在美國俄勒岡州廠與新墨西哥州廠之后，首座海外Foveros技術的先進3D封裝廠。

值得一提的是，英特爾同時也在檳城設有研發中心。換句話說，英特爾在馬來西亞的所投資的設施加起來，幾乎就是「迷你英特爾」，僅未設有晶圓代工廠，凸顯出馬來西亞對英特爾至關重要的地位。

除此之外，2023年6月16日，英特爾還宣布，將在波蘭弗羅茨瓦投資46億美元，新建一座先進封測廠，將有助于滿足英特爾預計到2027年對封裝和測試能力的關鍵需求。該工廠的設計和規劃將立即開始，施工將在歐盟委員會批準之后開始，建成后預計將會創造大約2000個工作崗位。

在英特爾擴大代工范圍，允許客戶單獨采購先進封裝后，相信也能更好地利用新建封測廠的產能。


三星

由于HBM的火爆，三星也在四面出擊，不斷擴大自己的封裝產能。

在韓國國內，三星電子斥資105億韓元收購了三星顯示位于韓國天安市的工廠和設備，以擴大HBM產能，同時還計劃投資7000億至1萬億韓元新建封裝線。

而在國外，據日媒援引五位消息人士的爆料指出，三星正考慮在日本建立一條芯片封測產線，以加強其先進封裝業務，同時與日本半導體材料及設備供應商建立更緊密的聯系。

消息人士指出，三星新封測廠的選址可能會在日本神奈川縣，因為三星在那里已經有一座研發中心。盡管時間等細節還沒確定，但投資額很可能在數百億日元（約 7,500 萬美元）。

三星整體依舊是圍繞著HBM展開，人工智能的風潮還未遠去，擴建和新建的產線與工廠能讓它更好地滿足客戶需求。


SK海力士

SK海力士與三星類似，目光都集中在了HBM之上。

2023年6月，據韓媒報道稱，由于AI半導體需求增加，存儲龍頭之一的SK海力士正在擴建HBM產線，計劃將HBM產能翻倍，其中擴產焦點在于HBM3，SK海力士正在準備投資后段工藝設備，將擴建封裝HBM3的利川工廠，預計到今年年末，后段工藝設備規模將增加近一倍。

而在國外， SK海力士此前曾表示，將投資150億美元在美國建立先進的封裝設施，據消息人士透露，該工廠預計將在2025-2026年實現大規模生產，計劃招聘1000名工人。此外，該廠將用于封裝SK海力士自家的存儲芯片和其他美國公司為機器學習和人工智能應用而設計的邏輯芯片。

美光

與海力士和三星相比，位于美國的美光要稍許激進一些，光是去年，美光就有四個擴建和新建的封裝廠。

2023年6月16日，美光宣布計劃在未來幾年對其位于中國西安的封裝測試工廠投資逾 43 億元人民幣，公告稱，美光已決定收購力成半導體（西安）有限公司（力成西安）的封裝設備，并計劃在美光西安工廠擴建新的廠房，并引進全新且高性能的封裝和測試設備，以期更好地滿足中國客戶的需求。

此次宣布的擴建的新廠房將引入全新產線，用于制造移動 DRAM、NAND 及 SSD 產品，以強化西安工廠現有的封裝和測試能力。據悉，美光籌備該項目已有一段時間，并已啟動在西安生產移動 DRAM 的資質認證工作。

2023年6月22日，美光在印度古吉拉特邦投資8.25億美元，建設新的芯片封裝和測試工廠，該工廠將實現DRAM和NAND產品的組裝和測試制造，即專注于將存儲晶圓轉化為球柵陣列（BGA）集成電路封裝、存儲模塊和固態驅動器，并滿足國內外市場的需求。

2023年10月，美光宣布其位于馬來西亞檳城Batu Kawan新建的封裝和測試廠落成。這是該公司位于馬來西亞的第二家封測工廠，投資10億美元。美光表示，未來幾年內將繼續增加10億美元的投資，將工廠面積增加到150萬平方英尺。擴建后，美光可以提高產能，并進一步加強其組裝和測試能力，使其能夠提供領先的NAND、PCDRAM和SSD模塊，以滿足對人工智能、自動駕駛或電動汽車等變革技術不斷增長的需求。

2023年11月，美光位于臺中的先進封裝測試廠（臺中四廠）正式建成開幕，該工廠以內存先進封裝為主，未來將會是美光發展1-gamma先進制程與HBM3E高帶寬內存先進封裝的重要基地。


日月光

全球最大封測公司日月光把目光放到了東南亞，開始積極擴充馬來西亞封測廠產能，

2022年11月，日月光在馬來西亞檳城的新廠四廠及五廠動工，預計2025年完工，兩座廠房完工后，總建筑面積將達到200萬平方英尺，是既有廠房面積的2倍。日月光當時指出，將在5年內投資3億美元，擴大馬來西亞生產廠房，采購先進設備，訓練培養更多工程人才。

而日月光在今年1月公布，馬來西亞檳城四廠和新參觀中心日前舉行啟用典禮，檳城四廠主要鎖定銅片橋接（copper clip）和影像感測器封裝產線，也會布局先進封裝產品。目前日月光馬來西亞檳城封測廠產品包括導線架封裝、打線BGA封裝、復晶封裝、內存封裝、晶圓級芯片尺寸封裝（WLCSP）等。

值得一提的事，日月光還在1月19日公告表示，馬來西亞子公司投資馬幣6969.6萬令吉（約新臺幣4.64億元），取得馬來西亞檳城州桂花城科技園土地使用權，因應營運需求，產業人士分析，日月光此次投資項目，也布局先進封裝。


安靠

全球排名第二的封測廠商安靠則是四面出擊，分別在越南、美國和歐洲建起了新廠。

2023年10月，安靠位于越南北寧省的先進封測工廠竣工投運。據安靠科技介紹，其越南園區位于安豐II-C工業園區內，占地57英畝，將成為安靠科技規模最大的工廠。

此前安靠表示，新工廠的第一階段將專注于為世界領先的半導體和電子制造公司提供先進的系統級封裝（SiP）封裝和測試解決方案。第一階段的投資預估約2.5億美元，潔凈室面積約20000平方米。

2023年12月，安靠宣布將斥資20億美元在美國亞利桑那州皮奧里亞市建造一座新的先進半導體封裝和測試設施，可創造多達2000個就業崗位，預計在未來兩到三年內開始生產，該設施將為附近的臺積電工廠生產的芯片進行封裝和測試。

安靠表示，新廠開業后，蘋果將成為第一個也是最大的客戶，該廠還會為其他公司提供服務，并將利用該設施來封裝其他芯片。新廠的第一期預計將在未來兩到三年內投產，其已申請「芯片法案」的補助資金。「芯片法案」的520 億美元補貼中的至少有25億美元已指定用于「國家先進封裝制造計劃」，這座新廠有望取得補助。

今年1月16日，安靠和格芯為葡萄牙波爾圖工廠舉行剪彩儀式，該儀式將標志著兩家公司之前宣布的合作關系正式啟動，并強調合作打造半導體晶圓生產的完整歐洲供應鏈。

格芯表示去年已將50個設備從德累斯頓工廠轉移到波爾圖的Amkor，首批客戶產品已通過格芯設備所需的認證。目前格芯正在將其某些300mm生產線從德累斯頓工廠轉移到 Amkor 的波爾圖工廠（該工廠已通過 IATF16949 認證），以建立歐洲首個大規模封測廠。

力成

老牌封測廠商力成雖然沒有在過去的一年里新建封測廠，卻也有意對外擴張，以實現供應鏈多元化。

力成董事長蔡篤恭今年1月表示：“公司正在評估在日本建立一家高端芯片封裝廠的提議，但只有在能找到合作伙伴共同投資的情況下，才會推進這一計劃。”

蔡篤恭稱，在日本運營芯片組裝和封裝比在中國臺灣更昂貴，因此只有在那里做先進或高端芯片封裝技術才更有意義。目前力成正在與客戶談判，以評估他們對投資日本的興趣。

他指出，在日本經營一家芯片封裝廠的成本大約是在中國臺灣的兩倍。但他以臺積電熊本項目為例，說明了合資設廠的優勢。“我們認為臺積電在日本投資的商業模式是相當成功的，公司正在探索遵循這種模式，這可能使那里的運營更具持續性。如果日本的計劃沒有實現，公司以后可能會考慮東南亞的擴張目的地。”


長電

國產封測廠商長電科技在過去一年也有了新的動向。

2023年6月21日，長電位于無錫江陰的晶圓級微系統集成高端制造項目新廠房完成封頂。該項目于2022年7月開工，聚焦全球領先的2.5D/3D高密度晶圓級封裝等高性能封裝技術，面向全球客戶對高性能、高算力芯片快速增長的市場需求，提供從封裝協同設計到芯片成品生產的一站式服務。項目一期計劃于2024年初竣工并投入使用，目前整體建設按計劃快速推進。

2023年6月，長電科技與中國（上海）自由貿易試驗區臨港新片區管委會簽訂《上海市國有建設用地使用權出讓合同》，其擬在閔行開發區臨港園區建立長電汽車芯片成品制造封測項目，占地面積約214畝。

該項目占地210畝，建筑面積大概20萬平方米，初期計劃5萬平米的潔凈廠房，預計2025年初建成，項目產品涵蓋半導體新四化領域的智能駕艙、智能互聯、安全傳感器以及模塊封裝類型，全面覆蓋傳統封裝以及面向未來的模塊封裝以及系統級封裝產品。

長電表示，依托集團完備的封裝技術系統，長電科技臨港項目將建成中國規模最大、最全面的汽車電子芯片制造標桿工廠。


通富微電

國內的通富微電則于近幾年邁出了向國外擴張的步伐。

2023年9月，通富微電表示，目前公司位于馬來西亞的通富超威檳城新廠房建設進展順利，預計于2023年內竣工投入使用。

通富超威是通富微電與AMD的合資公司。早在2016年，通富微電就收購了AMD位于馬來西亞檳城生產基地85%的股權，并擁有了在馬來西亞的封測平臺，承接國內外客戶高端產品的封測業務。

2023年6月，通富超威檳城啟動新廠房建設儀式，項目總體規劃投資金額近20億令吉（約合4.3億美元）。新廠房將進一步增加對AMD的供應能力。根據通富微電半年報，該公司不僅為AMD等海外客戶提供封測服務，并已為AMD大規模量產Chiplet產品。


華天科技

華天科技同樣在新建封測廠。

2023年3月，華天科技發布公告稱，公司全資子公司華天科技（江蘇）有限公司投資28.58億元進行“高密度高可靠性先進封測研發及產業化”項目的建設。

公告顯示，高密度高可靠性先進封測研發及產業化項目將新建廠房及配套設施約17萬m2，購置主要生產工藝設備儀器476臺（套）。項目建成投產后形成Bumping84萬片、WLCSP48萬片、超高密度扇出UHDFO2.6萬片的晶圓級集成電路年封測能力。項目建設期為5年，從2023年6月至2028年6月，項目采用邊建設邊生產的方式進行。

華天表示，該項目主要定位于市場需求量大、應用前景好的凸點封裝、晶圓級封裝、超高密度扇出封裝，項目產品主要為Bumping、WLCSP、UHDFO等，應用于5G、物聯網、智能手機、平板電腦、可穿戴設備、醫療電子、安防監控以及汽車電子等戰略性新興領域。