扇出晶圆级封装
3 秒看懂
扇出晶圆级封装 (Fan‑Out Wafer‑Level Package, FOWLP) 的核心价值在于:在不用昂贵硅中介层的前提下,实现比传统封装更高的 I/O 密度、更薄的封装厚度和更优的电气/热性能。它让芯片的连接点可以“溢出”到芯片边缘之外,从而打破芯片物理尺寸对互连数量的限制,是高算力、高频、异构集成芯片产品走向量产的关键使能技术之一。
3 分钟产业解释
扇出晶圆级封装是先进封装技术的标志性分支。其基本思想是“先拆后建”:先将圆晶上切割好的已知合格芯片 (Know‑Good Die, KGD) 重新排布到一个更大的圆形或矩形载体上,用环氧模塑料 (EMC) 填满芯片之间的空隙,形成一个“重构晶圆”或“重构面板”;然后在这个临时载体之上,利用半导体级光刻和电镀工艺构建多层再布线层 (Redistribution Layer, RDL),最后植上锡球并切割成独立的封装体。因为互连和焊球可以延伸到芯片周围模塑料的区域,所以被称为“扇出”。
产业意义可以从三个维度理解:
- 性能与功耗维度: 相比传统的引线键合 (Wire Bond) 封装,FOWLP 通过微米级 RDL 实现了极短的电气路径,这意味着更低的信号延迟、更小的寄生电感和电阻。对于射频芯片、毫米波模组和高速数字接口而言,这种优化直接转化为更高的信号完整度和更低的功耗。
- 集成维度: 扇出封装天然支持在单一封装体内集成多个异构芯片(如逻辑、存储、射频、电源管理),即系统级封装 (SiP)。在不依赖硅中介层的情况下,它可以实现多芯片的高密度互连,成为“超越摩尔”路径上经济性最优的异构集成平台之一。
- 成本与性能的平衡维度: 相较于需要硅通孔 (TSV) 中介层的 2.5D/3D 封装(如台积电 CoWoS),扇出封装在特定性能区间内省去了硅中介层和 TSV 工艺,成本显著降低。它精准卡位在中高端移动处理器、基带、网络交换芯片等对集成度要求很高,但对成本又极为敏感的市场。
技术原理
扇出封装的核心机制是在芯片外部创建一个可自由布线的延伸互连区。这一延伸区域的介质由模塑料和介电层构成,互连金属则通过半加成工艺 (Semi‑Additive Process, SAP) 沉积而成。
传统扇入型 WLP: 扇出型 WLP:
+-----------------+ +-----------------------+
| 芯片 | | RDL 层(超出芯片) |
| (焊盘仅限 | | +----------+ |
| 芯片区域) | | | 芯片 | |
+-----------------+ | | | |
| | +----------+ |
+-> 锡球 (共面) +-----------------------+
+-> 锡球 (可以
大面积分布,不受限)
工艺实现通常包含以下关键步骤:
- 晶圆重构 (Reconstitution): 在精密控制的取放 (Pick & Place) 设备上,将切割好的单颗芯片以特定的间距、面朝下或面朝上的方式精确放置在涂有临时键合胶的玻璃或金属载体上。芯片位置的绝对精度和相对间距直接影响后续 RDL 对准和最终良率。
- 模塑与减薄 (Molding & Grinding): 使用压缩模塑或传递模塑工艺,将环氧模塑料 (EMC) 填充芯片间隙并覆盖芯片背部。经固化后,通过化学机械抛光 (CMP) 或机械研磨,去除覆盖在芯片焊盘上方的多余模塑料,暴露铜柱或铝焊盘,为 RDL 提供平整的起始表面。
- 再布线层 (RDL) 制造: 这是决定封装性能的核心。依次旋涂或层压介电材料(如聚酰亚胺、PBO),进行光刻形成通孔和布线图案;再通过溅射种子层、光刻胶图形化、电镀铜填孔和蚀刻等工序,逐层构建微米级金属回路。先进的扇出工艺可以提供多达 5–6 层 RDL,线宽/线距 (L/S) 已达 2/2 µm 以下。
- 凸点下金属层 (UBM) 与植球: 在最外层 RDL 之上制作凸点下金属层,其作用是防止焊料扩散并增强机械连接;接着通过丝网印刷或植球工艺放置焊球,经回流焊形成最终的 BGA 或 LGA 互连。
- 切割与分离 (Singulation): 将重构晶圆从临时载体上脱粘,清洗后使用切割机将整个重构晶圆切成独立的封装体,即完成单个扇出封装。
技术优势的物理本质: RDL 避免了长引线,减少了互连长度和阻抗不连续性;芯片背面直接暴露于封装表面或与外部散热器接触,显著改善散热;同时模塑料作为热机械缓冲层,可缓解芯片与 PCB 之间的应力。
关键参数
评价一款扇出封装工艺或产品的优劣,通常聚焦以下核心参数:
| 参数类别 | 关键指标 | 量产业界参考水平(2024 年前后) | 说明 |
|---|---|---|---|
| RDL 精度 | 最小线宽/线距 (L/S) | 2/2 µm 成熟量产,1.5/1.5 µm 开始导入 | 直接决定 I/O 密度和信号完整性;台积电 InFO 先进变体可支持 ≤1 µm (行业估算) |
| RDL 层数 | 金属布线层数量 | 3–5 层常用,最多 6 层 | 层数越多可实现的互连越复杂,但成本和应力管控难度上升 |
| 封装尺寸/面板利用 | 最大封装体尺寸;重构载体尺寸 | 晶圆级 300 mm;面板级 510×515 mm、600×600 mm 等 | 面板级 FOPLP 追求在更大面积上分摊成本,但设备兼容性仍是挑战 |
| 翘曲 (Warpage) | 回流焊温度 (≈260 °C) 下翘曲值 | 典型要求 <100 µm,高端 <80 µm | 模塑料与硅、RDL 层热膨胀系数 (CTE) 失配导致翘曲,是良率最大杀手 |
| 热性能 | 结到环境热阻 (θJA) | 视散热设计而定,扇出封装通常比倒装芯片低 10–30% | 芯片背面可直接连接散热器,热路短 |
| 电气性能 | 单线插入损耗 / 回波损耗 | 在 20 GHz 下,RDL 走线损耗约 0.1 dB/mm | 细线径带来低寄生电感,适合射频 |
| 可靠性 | 温度循环 (TC)、HAST、uHAST 等 | 遵循 JEDEC 标准(如 -55 °C 至 +125 °C, 1000 循环无失效) | 针对汽车和工业客户要求更严苛 |
其中,RDL L/S 和翘曲控制是企业技术竞争力的分水岭。面板级扇出 (FOPLP) 虽理论上可降低单位成本,但大面积下的翘曲控制和精细 RDL 良率至今仍是工程难题。
技术路线
扇出封装并不只有一种形态,业界在“芯片先放还是后放”以及“载体是晶圆还是面板”两个维度上衍生出多条分支。
1. 按芯片集成次序
- 芯片先放置 (Chip‑First): 先将芯片贴装并模塑,再在重构载体上制作 RDL。此路线流程相对简洁,但对贴片精度和模塑料污染控制要求极高,且 RDL 必须适应芯片表面的微观形貌。台积电的 InFO_PoP (Package‑on‑Package) 即属于典型的芯片先放置、面朝下工艺,广泛用于手机应用处理器与存储器的堆叠。
- 芯片后放置 / RDL‑First (Chip‑Last): 先在临时载体上制作完整的多层 RDL,再将芯片通过微凸块或直接键合到 RDL 上。RDL‑First 允许在最理想的环境下制作精细布线,因此可实现更小的 L/S,但增加了键合和多种材料的界面处理。OSAT 大厂如日月光、安靠的部分高端方案采用这一策略。
2. 按载体形态
- 晶圆级扇出 (FOWLP): 使用 300 mm 晶圆作为重构载体,与现有前道设备的兼容性最好,不需要特别改造。是当前移动 SoC 主流方案。
- 面板级扇出 (FOPLP): 使用 510×515 mm 或 600×600 mm 以上的矩形面板,追求比圆晶高出逾 80% 的面积利用率。主要试图降本,但需克服大面积涂布/曝光均匀性、翘曲、切割等难题。目前 FOPLP 在电源管理、射频等中低密度产品上已有小规模量产,高密度逻辑应用仍受限。
3. 与其他先进封装的融合
- InFO‑oS (on Substrate): 将扇出模块通过铜柱连接到有机基板上,用于集成多个大尺寸芯片(如网络交换芯片、AI 加速器),是对 CoWoS‑S 的“降本”补充。
- InFO_3D 等垂直堆叠型: 在扇出平台中嵌入微型 TSV,实现逻辑与逻辑、逻辑与存储的 3D 堆叠,进一步压缩体积和提高带宽。截至 2024 年,公开资料显示此类技术仍主要用于一部分高端数据中心产品,产能有限。
技术路线选择的核心决策依据主要来自目标产品的 PPAC(性能、功耗、面积、成本)权衡:需要超高布线密度且不差钱的走 CoWoS 路线;需要平衡性价比、强调薄型化和中等集成度的,扇出是黄金选择。
上游
扇出封装的上游由一系列高性能材料和精密设备构成,直接制约工艺能力和良率天花板。
关键材料:
- 环氧模塑料 (EMC): 重构晶圆的“骨架”。要求低热膨胀系数 (CTE ≈ 5–15 ppm/°C,匹配硅的 3 ppm/°C)、高弹性模量 (>15 GPa)、良好的流动性以填充窄间隙,以及低翘曲特性。主要供应商包括住友电木、日立化成(现昭和电工材料)、京瓷化学等日系厂商;国内企业如华海诚科、科化新材料已有 EMC 产品通过客户验证,但在高流动性、超低翘曲配方上与日系龙头企业仍有差距。
- 介电材料: 用于 RDL 层间绝缘,多采用光敏聚酰亚胺 (PI) 或聚苯并噁唑 (PBO)。要求低介电常数 (Dk < 3.0)、低损耗、高延伸率和良好的感光/刻蚀精度。住友化学、日立化成、富士胶片等为全球主要供应商。部分产品需要依赖进口。
- RDL 用电镀化学品: 硫酸铜电镀液、添加剂等,要求能填埋高深宽比通孔,同时保证镀层纯度与均匀性。乐思、安美特等品牌市占率高。
- 临时键合/解键合材料: 确保载体与重构晶圆能稳定结合,并在工艺完成后轻易分离。布鲁尔科技、陶氏等提供整套方案。
核心设备:
- 高精度贴片机 (Die Bonder): 芯片先放置方案的基础设备,要求对准精度通常 ≤ 5 µm (@ 3σ)。贝思 (Besi)、ASMPT 等是主要供应商。
- 光刻与曝光设备: 面板级扇出需要高分辨率、大焦深的曝光机,前道光刻机(如尼康、性能)可用于晶圆级;面板级常用具备拼接式曝光的专用设备,如 USHIO、Orbotech 等。新晋的激光直写 (LDI) 方案也在 FOWLP/FOPLP 中逐步推广。
- 电镀设备: 用于种子层沉积和铜布线增厚。应用材料 (Applied Materials)、拉姆研究 (Lam Research) 等半导体前道设备商提供先进的 ECD (Electrochemical Deposition) 设备;OSAT 产线也大量使用日系、韩系电镀槽。
- CMP 与减薄设备: 迪斯科 (DISCO)、OKAMOTO 等;部分由前道设备演变而来。
- 检测与量测: 激光翘曲测量仪、RDL AOI (自动光学检测)、X‑ray 等,科天 (KLA) 等厂商参与深度较深。
由于面板级生产涉及矩形基板,设备兼容性面临全新挑战,各设备商正在推专用方案,但总体成熟度不如 300 mm 晶圆级设备。
下游
扇出封装的直接服务对象是芯片设计企业和终端系统品牌,其应用版图正从智能手机向高性能计算、汽车电子和物联网高速拓展。
智能手机: 最大的存量市场。苹果自 iPhone 7 起在 A10 处理器中导入台积电 InFO 封装,随后大批安卓旗舰 SoC 和基带芯片均采用扇出方案,以实现在轻薄机身下的高性能和信号完整度。市场调研机构估算,2022 年全球超过 70% 的旗舰级应用处理器封装采用了某种形式的扇出技术(来源:行业访谈,具体占比为模糊估算)。
数据中心与 AI 加速器: 网络交换芯片、AI 推理芯片、FPGA 等对高带宽、低延迟互连提出巨大需求。扇出技术被用于将 I/O Die 和计算 Die 以 Chiplet 方式集成,替代部分有机基板方案。例如,某头部网络设备商的 51.2 Tbps 交换芯片采用了 FOWLP 方案集成多个功能模块(来源:行业媒体 2023 年报道)。
汽车电子: ADAS SoC、雷达收发器、SiC 功率模块等领域对封装的小型化、可靠性和热管理要求极为苛刻。扇出封装无引线且散热路径短,非常契合 800 V 平台下的电源模块和 Level 2+ 以上自动驾驶处理器的需求。公开资料显示,多家 Tier‑1 和芯片企业已于 2023‑2024 年启动车载扇出封装的量产认证。
物联网与可穿戴: 要求超小型封装和极低功耗,扇出 SiP 能将 MCU、传感器、RF 收发器和天线集成在毫米级模块中,是智能手表、TWS 耳机等产品的理想封装形态。
整体来看, 下游需求正形成以移动市场为基础、HPC/汽车为新增长极的“梯形需求结构”,推动扇出封装市场不断扩容。
受益公司
以下列举的公司系因其业务布局直接与扇出封装产业链相关,仅作产业格局展示,不构成任何投资建议、买卖推荐或估值判断。
IDM / 代工厂
- 台积电 (TSMC): InFO 系列技术领导者。自 2016 年起为苹果大规模量产,至今已推出 InFO_PoP、InFO‑oS、InFO_3D 等变体。据其 2023 年年报,先进封装收入占总收入约 7–8%,其中 InFO 与 CoWoS 是两大支柱。2024 年宣布计划扩充先进封装产能,在中国台湾嘉义新建封装厂。
- 三星电子 (Samsung): 开发了 I‑Cube、X‑Cube 等 2.5D/3D 方案,但在扇出领域也布局了面板级 FOPLP 技术,主要用于自家 Exynos 处理器和可穿戴芯片。三星电机 (Samsung Electro‑Mechanics) 也参与扇出封装面板级试产,并与三星 Foundry 合作。
- 英特尔 (Intel): EMIB 是其硅桥互连技术,与传统扇出不同,但英特尔也在开发特殊形式的扇出封装用于 FPGA 和 AI 加速器,并在马来西亚等地扩充先进封装产能。
OSAT 封测企业
- 日月光控股 (ASE Technology Holding): 2023 年全球封装市场份额约 27%(来源:Yole Intelligence 2024 年报告),拥有丰富的扇出封装技术组合,涵盖芯片先放置和 RDL‑First,服务移动、网络、汽车等领域。2024 年持续扩充面板级扇出试产线。
- 安靠科技 (Amkor Technology): 美国最大的 OSAT,2023 年封装收入约 72 亿美元(来源:Amkor 2023 年报),在扇出封装上投入多年,SWIFT® 系列为其核心 Fan‑Out 平台,为高通、博通等客户服务。
- 力成科技 (PTI): 在存储器和逻辑扇出封装上积累深厚,面板级扇出方面也有布局,与台湾工研院等技术机构开展合作。
- 国内 OSAT: 通富微电、华天科技、长电科技均将扇出封装列为重点研发方向。通富微电深度合作 AMD,在 Chiplet 扇出封装上获得量产订单;华天科技已为 CIS、射频等产品提供晶圆级扇出服务;长电科技在 2023 年推出了面向 5G 射频和 HPC 的扇出平台,公开数据未见具体出货量,但已进入客户导入阶段。(来源:各公司年报与公开新闻)
设备与材料企业
- 贝思 (Besi): 扇出贴片设备龙头,2023 年来自先进封装设备的订单占比显著提升。
- ASMPT、Disco、Ulvac 等日系设备商在电镀、CMP、脱粘设备领域受益。住友电木、日立化成、陶氏等材料公司掌握关键模塑料和介电材料。
需再次强调: 全部描述基于已公开的产业信息,无任何对股价、业绩的预测,仅作为产业地图参考。
市场规模
全球扇出封装市场尚无统一的权威计算公式,其口径在“晶圆级扇出”、“面板级扇出”、“是否包含 InFO‑oS 等半基板方案”上存在差异。因此,不同研究机构给出的数字有一定出入。基于主要第三方报告,可建立大致量级概念:
- Yole Intelligence 在 2023 年发布的《Status of the Advanced Packaging Industry》报告中,将扇出封装列为先进封装中的独立细分市场。据该报告,2022 年全球扇出封装市场规模约为 19.25 亿美元,2023 年预期约 22 亿美元,预计到 2028 年达到 38 亿美元,2022‑2028 年复合年增长率 (CAGR) 约为 12%。(注意:上述数字含晶圆级和面板级,不含 FOPLP 的极早期试产收入。)
- Prismark 等机构在 2023 年对先进封装市场的统计中,也强调了扇出封装增速高于封测行业平均增速,但对于具体数值采用了不同的统计边界,公开资料未能获取精确对比。
- 从产能投放角度看,台积电、ASE 和 Amkor 的资本开支计划中,先进封装(含扇出)2023‑2024 年间持续高企。台积电 2024 年宣布先进封装资本支出超过 40 亿美元(来源:台积电 2024 年第二季度法说会),其中包含 CoWoS 和 InFO 的扩充。行业估算,InFO 相关产线每年可产出约数亿颗芯片,具体数字公司未单独披露。
增长驱动因素主要来自:5G 射频和毫米波前端对高频低损耗封装的需求;AI 推理芯片对 Chiplet 集成封装的需要;汽车电子零缺陷要求下扇出高可靠性的溢价。除了上述“量”的驱动,单颗封装的价值量也在提升(更多 RDL 层数、更细 L/S、更多芯片集成),因此市场规模增速有望高于出货量增速。
必须指出的是, 所有第三方市场预测都有假设条件(如地缘政治、终端需求、技术替代等),不应视为确定无疑的事实。投资者需自行查阅原报告并权衡风险。
玩家对比
将主要晶圆级扇出技术玩家按关键维度进行定性对比(以 2024 年公开资料为参考):
| 维度 | 台积电 InFO | 三星 FOPLP / FOWLP | 日月光 / SPIL 扇出平台 | 安靠 SWIFT® | 长电科技 / 华天 / 通富 |
|---|---|---|---|---|---|
| 技术定位 | 前道兼容、高度定制的先进方案,深度绑定大客户 | 面向自有产品及部分代工,推动面板级以降本 | 服务于全球 Fabless 的开放式 OSAT 方案,覆盖面广 | 聚焦高通、博通等外挂 5G 射频、AP 方案,偏 Chip‑Last | 从射频、CIS 到 Chiplet,逐步追赶,处于规模导入期 |
| RDL L/S 能力 | 领先,≥1µm 级别进入试产 (行业估算) | 公开资料显示 2/2 µm 稳定出货 | 2/2 µm 成熟,先进线向 1.5/1.5 µm 迈进 | 2/2 µm 级量产,同样在推进更细线宽 | 公开资料未见低于 3/3 µm 的大规模量产数据,研发线上可达更精密 |
| 产能规模 | 极大,根植于前道晶圆厂 | 自用为主,对外份额有限 | OSAT 中最大,横跨模块化和晶圆级封装线 | 仅次于日月光,多产线配置 | 产能多在爬坡,部分依靠政府补贴和专项项目驱动 |
| 重点应用 | 手机 AP (PoP)、HPC Chiplet (InFO‑oS)、AI 加速 | 移动处理器、可穿戴、存储器 | 手机 AP、基带、车用处理器、网络芯片 | 手机射频前端、AP、IoT | 车载毫米波雷达、PMIC、CIS、部分 Chiplet 方案 |
| 面板级布局 | 未公开大规模 FOPLP 计划 | 最为积极,已宣布建设专用 FOPLP 生产线 | 已经启动小批量试产,部分用于 PMIC | 有技术储备,但量产规模不大 | 华天等公司已布局面板级扇出,主要是电源、射频产品 |
差异简析: 台积电将扇出封装视作其前端工艺的自然延伸,追求的并非成本最低,而是与 CoWoS 形成高、中、低搭配,锁定顶级客户。OSAT 大厂则力求兼容尽可能多的客户设计,提供从单芯片到多芯片 SiP 的标准化和定制化平台,往往在成本和灵活性上更具优势。国内 OSAT 正在通过模仿和改良快速追赶,但其技术底蕴、关键材料获取和一流客户信任度仍需时间积累。(来源:公司公开资料、Yole、TechSearch International 等)
风险
扇出封装虽然是公认的成长性赛道,但产业链各环节的投资与经营均面临不可忽视的风险。
1. 技术风险
- 翘曲与良率: 大面积重构载体、多层 RDL 和多芯片集成使得热应力管控异常棘手。一片重构面板上只要有一小块翘曲超标,整板良率便可能被打残。业内有“从实验室到高良率量产往往需要 3‑5 年”的经验之谈。
- 面板级工艺不成熟: FOPLP 所需的大尺寸曝光均匀性、板的刚性、切割应力等问题并未彻底解决。在逻辑芯片向 1 µm 以下 L/S 迈进时,面板级实现同等精度的可行性仍存疑。
2. 成本与竞争风险
- 成本下降不及预期: 扇出的定位是介于倒装芯片和硅中介层之间,但如果上游材料、高端设备持续涨价,而终端客户又要求不断降价,厂商利润空间会被大幅压缩。
- 被替代的风险: 高密度硅桥、混合键合等技术的演进可能在未来削减部分扇出的市场。例如,AMD 和英特尔已大量使用硅桥(如 EMIB、Infinity Architecture)集成 Chiplet,一旦这类方案成本降低并普及,会侵蚀高端扇出份额。
3. 客户集中与政治风险
- 头部客户(如苹果、高通、英伟达)的封装路线选择直接影响整个扇出生态。一旦某大客户转向其他技术,相关封装厂可能面临产能闲置。
- 出口管制和技术禁令可能导致国内 OSAT 无法获得最先进的设备和 EMC 材料,从而延缓技术升级进程。
4. 可靠性认证周期
- 对于汽车和工业应用,封装可靠性验证周期长达 2‑3 年,资本投入大且回报缓慢。如果最终未通过认证,前期的工艺开发和设备投资可能难以收回。
总结: 技术、成本和知识产权风险共同构成了扇出封装产业的“漏斗”。只有穿越多层筛选的企业才能享受赛道红利,而多数参与者可能长期处于亏损或微利状态。
误读纠偏
在产业讨论中,关于扇出封装的几类常见误解需要澄清。
误读一:“扇出封装等于 3D 封装。”
- 事实: 扇出封装本质是 2.5D 互连技术——所有 RDL 层和芯片都处于同一个重构平面内,是一种平面再布线。虽然可以在此基础上引入 TSV 实现 3D 堆叠(如台积电 InFO_3D),但那是在扇出基础上叠加三维封装,不能等同于扇出本身。混淆概念会导致对技术成熟度和成本结构的严重误判。
误读二:“扇出封装会很快取代倒装芯片 (Flip Chip)。”
- 事实: 两者是互补关系。在 I/O 密度适中、对厚度不极致的应用中,倒装芯片技术高度成熟,供应链完备,成本极低。扇出封装只在需要超薄、超高 I/O 密度、优良高频特性或集成多芯片的细分领域才体现出明显优势。很多场景下,设计者会将扇出模块像普通芯片一样,再通过倒装芯片方式焊接到有机基板上,二者非但不对立,反而是“嵌套”使用。
误读三:“面板级扇出 (FOPLP) 很快会替代晶圆级。”
- 事实: FOPLP 拥有理论上的成本优势,但大面积工艺的工程难题远比预想复杂。截至 2025 年初,FOPLP 实现大规模量产的仍主要是低端器件,用于高端逻辑芯片的面板级方案尚未有公司宣布实现与晶圆级同等的 L/S 水平。因此,FOPLP 与 FOWLP 将在未来多年内以“应用分层”的方式共存。
误读四:“扇出封装肯定是先进且昂贵的,属于小众产品。”
- 事实: 扇出的成本并不总是高昂。在特定条件下(如集成多颗电源管理芯片、分立射频器件),采用低至 3–5 层 RDL 的 FOWLP 反而比传统引线键合 SiP 更具性价比,因为它省去了引线和复杂的基板。扇出封装的应用正从“高价旗舰”向“普及型集成”渗透。
最新事件
以下梳理 2023 年至今的若干关键动态,以呈现扇出封装产业的最新进展(来源均为公开报道与公司公告)。
1. 台积电持续加码先进封装(2023‑2024)
- 2023 年 7 月,台积电宣布在台湾竹科铜锣园区投资先进封装厂,重点扩充 InFO 和 CoWoS 产能。(来源:台积电新闻稿)
- 2024 年 1 月,台积电法说会明确,先进封装(含 InFO/CoWoS)在 2024 年资本支出将同比翻倍,且公司在评估将部分 InFO 技术授权给 OSAT 以缓解产能瓶颈。业界传言 ASE 可能获得 InFO 部分技术授权,但截至 2024 年底尚未有正式合约公告。
2. 三星推进面板级扇出量产(2024)
- 2024 年 6 月,三星电机在韩国举行的半导体展上展出了其为应用处理器开发的面板级扇出封装样品,宣称 L/S 已达 2/2 µm,并指出目标是将成本较晶圆级降低 30%。(来源:《电子工程专辑》报道)
- 三星电子同时在日本横滨设立了先进封装研发中心,聚焦面板级扇出和 3D 集成。
3. OSAT 大厂面板级布局提速
- 2024 年第二季度,日月光宣布投资超过 2 亿美元建设高雄面板级扇出专用厂,预计 2025 年下半年实现小批量试产,重点面向 PMIC 和汽车客户。(来源:日月光法说会简报)
- 华天科技在 2023 年报中披露,其南京工厂的面板级扇出封装线已进入试产阶段,主要服务于国产射频和电源管理芯片客户。
4. 国内厂商 Chiplet 扇出进展
- 通富微电与 AMD 合作推进“扇出 + 硅桥”混合封装方案,用于新一代服务器 CPU,于 2024 年初开始小批量供货。(来源:通富微电 2023 年报及投资者互动平台)
- 长电科技在 2024 年 3 月发布公告,为某国际客户提供的高密度 Fan‑Out 方案已通过可靠性测试,预计当年贡献收入。该客户具体名称和金额未披露。
5. 材料与设备突破
- 日本住友电木在 2024 年宣布开发出流动性和低翘曲特性大幅优化的新型 EMC,专门针对 FOPLP 大面积填充需求。
- 国产设备企业中,华海清科等厂商的 CMP 设备已切入部分 OSAT 产线,但公开资料显示其用于扇出 RDL 产线的实例仍稀少。
6. 地缘政治影响
- 2023‑2024 年间,美国对华先进芯片制造设备管制继续加码,先进封装设备(如小于 1.5 µm 精度的曝光系统)也被纳入部分管控清单,国内 OSAT 获取最顶尖光刻、电镀设备的难度加大。这在一定程度上延缓了国内厂商向 2/2 µm 以下 RDL 演进的速度(来源:路透社、集微网报道)。
跟踪指标
对于持续关注扇出封装产业链进展的研究者而言,以下定量与定性指标可作为重点跟踪对象:
-
RDL 工艺进度:
- 各厂商公开的 RDL L/S 量产数据(如 1.5/1.5 µm 是否实现高良率出货)。
- 先进节点(≤1 µm)的试产或认证消息。
-
面板级产能扩张:
- 日月光、华天、三星电机等厂商 FOPLP 线的设备装机数量、面板尺寸与投产公告。
- 面板级电镀和曝光设备的订单数据(贝思、ASMPT 等设备商的财务披露)。
-
大客户设计导入:
- 苹果每年 A 系列芯片的封装方案变动(如是否继续全系使用 InFO 或部分转向其他方案)。
- 高通、联发科下一代旗舰 SoC 封装形式选择。
- 英伟达、AMD 等 HPC 客户是否采用扇出方案集成 Chiplet 的公开信息。
-
产能利用率和 ASP 变化:
- 主要 OSAT 季度法说会上提到的先进封装产能利用率与平均售价 (ASP) 趋势。
- 台积电“先进封装”业务收入季度环比增长情况(可从台积电合并营收简报中获得大致轮廓)。
-
翘曲控制与可靠性突破:
- 学术会议(如 ECTC)上发表的面板级翘曲改善和可靠性数据。
- 汽车 AEC‑Q100 等级认证的通过公告。
-
供应链国产化率:
- 国产 EMC 材料在国内封装厂中的渗透率变化。
- 国产曝光、电镀设备获得扇出产线正式订单的情况。
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技术与专利诉讼:
- 头部企业间的封装专利纠纷,可能会改变部分技术的可用性或许可费成本。
通过持续追踪上述指标,可相对客观地评估该技术的产业化节奏、竞争格局变化以及供应链风险程度。
信源
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行业市场报告(需付费获取):
- Yole Intelligence, Status of the Advanced Packaging Industry 2024, Advanced Packaging Market Monitor.
- Prismark Partners, Advanced Packaging Report (季度/年刊).
- TechSearch International, Fan‑Out Wafer‑Level Packaging: Technology and Markets.
- 集邦咨询 (TrendForce), 先进封装产业分析报告.
-
企业公开披露与官方资料:
- 台积电 2023‑2024 年年报、季度法说会简报及新闻稿。
- 日月光、安靠、力成 2023‑2024 年年报与投资者会议简报。
- 长电科技、通富微电、华天科技 2023‑2024 年报及对外投资公告。
- 三星电子、三星电机 IR 部门公开信息。
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学术与技术会议:
- IEEE Electronic Components and Technology Conference (ECTC) 论文,涵盖多年扇出翘曲、RDL 工艺与可靠性研究。
- 国际微电子与封装学会 (IMAPS) 会议论文集。
- 《电子工程专辑》《半导体行业观察》等中文技术媒体的编译与分析文章。
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行业组织与标准:
- JEDEC 可靠性测试标准(如 JESD22‑A104 温度循环、JESD22‑A118 HAST)。
使用建议: 每个具体数据点均应回到原报告或公告中核实,尤其注意统计口径是“晶圆级扇出”还是“含面板级”,是否包含半基板产品(如 InFO‑oS),以及现金流/收入确认方式。因行业变化迅速,建议每季度更新关键数字。
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