先进封装设备商：全球化变局下的破局之路（二）创新突围，材料革命与供应链重构的双重奏

半导体行业的未来发展方向

前道晶圆制造设备（WFE）与后道先进封装：双轴演进趋势

半导体生态体系正日益呈现双轴发展格局：“技术集中化 × 产能与服务地域分散化”
• 前道（WFE）：由ASML、应用材料（AMAT）、泛林研发、东京电子（TEL）与科天等少数巨头主导
• 后道（先进封装）：由日月光、安靠、长电科技等OSAT龙头企业，以及迪思科、Besi、ASMPT、库力索法、Semes等关键设备商共同引领

AI/HPC需求的激增正推动2.5D/3D集成、混合键合（HB）与热压键合（TCB）技术发展，这些已成为当前主要增长引擎。与此同时，供应链正加速在中国台湾、美国、日本、欧洲及东南亚地区的本土化布局，以应对地缘政治风险和出口管制。

摩尔定律放缓→ 封装技术主导演进
• 随着摩尔定律演进放缓，先进封装已成为性能提升的主要路径
• CoWoS与SoIC成为当前主流技术方案
• 然而光罩尺寸限制（约9.5倍）与成本压力持续上升，正推动行业探索晶圆级系统（SoW）/晶圆级封装（CoPoS）架构、玻璃基板与玻璃通孔（TGV）技术作为下一代扩展方向

互连密度成为核心指标
• 传统CoWoS受限于约40微米的微凸点间距
• 采用混合键合的SoIC可实现≤10微米间距，带来更高带宽、更低延迟与更优功耗表现
• 仍面临测试可达性、晶圆减薄与翘曲、长期可靠性验证等挑战

从设备主导到材料主导转型

随着封装复杂度提升，材料集成成为新竞争焦点：
• 用于光学引擎的紫外光固化树脂
• 混合键合专用边缘防滑粘合剂
• 先进热界面材料（TIM）
• 低介电常数、低热膨胀系数介质基板

差异化材料集成能力日益成为定义竞争力的关键要素

地缘政治重构供应链格局
• 出口管制+《芯片法案》+《欧盟芯片法案》正推动供应商与晶圆厂走向全球多元化与区域近岸化
• 中国大陆正提升设备渗透率，但短期内仍难以替代全球龙头企业
绿色制造成为硬性指标
可持续性已深度融入成本与效率评估体系：
• 范例：台积电正加速RE100目标实施，推动供应链碳减排与长期可再生能源采购
• ESG不再是可选项目——已结构性绑定制程效率与成本竞争力

核心洞察

1.摩尔定律放缓→封装技术成为增长引擎
o CoWoS/SoIC主导市场，SoW/CoPoS、玻璃基板与TGV代表下一代方向

2.互连密度=核心指标
o 从约40微米微凸点（CoWoS）向≤10微米混合键合（SoIC+HB）演进
o 实现带宽、延迟与能效提升，但面临新可靠性挑战

3.从设备向材料转型
o 光学引擎材料、HB粘合剂、先进TIM与低介电常数材料成为战略差异点

4.地缘政治重塑供应链
o 出口管制+补贴政策加速本土化、韧性生态建设
o 中国大陆份额增长，但距替代全球领导者仍有距离

5.绿色制造成为硬性要求
o ESG与RE100目标融入效率与成本结构

供应链格局与市场动态
前道WFE：
五大巨头（ASML、AMAT、泛林、东京电子、科天）主导市场。2024年WFE营收约133亿美元，预计2029年达165亿美元。过去两年中国大陆成为最大设备交付市场之一，推动供应商扩展全球服务与制造节点
后道封装：
AI/HPC工作负载增长推动HB、TCB与HBM需求。Besi、ASMPT、库力索法、Semes、Hanmi、Hanwha、EVG与SUSS等设备商正加速扩产与产品线升级。至2030年，TCB设备市场规模预计约9.36亿美元，HB设备预计约3.97亿美元
量测与检测：
科天持续保持主导地位，日立CD-SEM仍是行业标杆

技术路线图与瓶颈

平台竞争：
• 台积电：3D Fabric（CoWoS/SoIC）
• 三星：CUBE平台
• 英特尔：EMIB/Foveros
• OSAT：日月光、安靠、长电科技为关键参与者

台积电制程与系统化：
• 从N3向N2过渡，同步推进A16（BSPDN/SPR）与A14
• 采用Transformer Flow降低设计迁移成本
• 通过元件级eDTC、IVR、IPD、MIM、MtM实现系统技术协同优化（STCO）

光学互连与材料：
• 铜互连逼近物理极限
• CPO/LPO与PIC-EIC混合键合加速发展
• 非线性光学（TFLN、III-V族、LN）代表中长期突破方向，但面临污染控制、良率与成本障碍

地缘政治与本土化
• 出口管制+补贴政策（芯片法案、欧盟芯片法案）推动供应商在北美、欧洲、日本及东南亚建设晶圆厂与服务枢纽
• 领先晶圆厂（台积电、三星、英特尔、联电）全球扩张同时，重注自研先进封装技术
• 中国大陆：积极推动本土化，短期聚焦替代与场景驱动应用
• 日本：Rapidus引领复兴，强化国产设备、量测与材料。熊本项目展现经济+地缘政治双重示范效应

企业观察
• 东京电子：涂胶显影设备近垄断地位；扩展GAA/BSPDN领域；强化SoIC/混合键合能力
• 爱德万测试：与泰瑞达共治ATE市场；AI/HBM需求推动CP/FT/SLT增长
• SCREEN：GAA/SPR提升先进湿法清洗需求
• 佳能/尼康：聚焦成熟节点与面板级光刻；ASML保持EUV垄断
• 迪思科：晶圆减薄与切割核心厂商；翘曲控制需材料+工艺协同创新
• Lasertec：EUV掩模检测近垄断地位
• Besi/ASMPT/库力索法/Semes：在混合键合、芯片贴装、自动化集成、TCB及韩国供应链生态中扮演关键角色

成本与可持续性
• 成本曲线持续上升：

o N2晶圆：约3万美元
o 2纳米晶圆厂资本支出：约270-280亿美元
o 推动CoPoS/CoWoP架构、成本/面积优化方案及先进自动化/数字化需求

• ESG实施：

o 加速RE100时间表，签订绿色电力采购协议，全球基地推进范围1/2净零目标
o 可持续性已成为硬性采购与客户要求

风险与机遇

风险：
• 出口管制与关税壁垒
• 区域化导致的重复投资
• HB/TCB良率与量测挑战
• 新材料应用中的交叉污染与成本不确定性
机遇：
• 技术突破点：HB/TCB、玻璃基板/TGV、背面供电（SPR/PowerVia设备）、先进精密量测
• 供应链战略：多区域制造+近岸外包，与imec/Leti合作缩短工艺认证周期
• 材料创新：紫外光树脂、边缘防滑粘合剂、先进TIM、低介电常数/低热膨胀系数介质、光电兼容封装材料
• 商业模式创新：模块化与平台化产品线、定制ASIC与多封装支持、自动化/数字化降本

结构展望
• 短期波动，长期走强：AI/HPC需求提供结构性支撑，使先进封装成为新竞争战场
• 边界模糊化：前道与后道设备、材料、设计/封装/测试正融为跨域协作与并购
• 致胜公式：技术创新×材料领导力×全球-本土化供应链×ESG实施能力兼备的企业，将在新周期中获得超额市场份额。

*原文媒体：Semi Vision

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