在一文貫通半導(dǎo)體(881121)芯片全產(chǎn)業(yè)鏈上篇文章中,我們?yōu)榇蠹医榻B了半導(dǎo)體(881121)芯片產(chǎn)業(yè)鏈的整體結(jié)構(gòu),按照上中下游的產(chǎn)業(yè)邏輯可劃分為:
上游是半導(dǎo)體(881121)生產(chǎn)材料、生產(chǎn)設(shè)備及設(shè)計(jì)工具等支撐性領(lǐng)域。
中游是最為核心的芯片制造環(huán)節(jié),包括芯片設(shè)計(jì)、晶圓制造和封裝測試三大工序。
下游則是消費(fèi)電子(881124)、計(jì)算機(jī)、汽車等芯片等終端應(yīng)用方。
半導(dǎo)體芯片產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)疽鈭D
在上一篇文章中,我們從產(chǎn)業(yè)鏈中游切入,講解了其中芯片設(shè)計(jì)和晶圓制造的主要步驟——這兩個(gè)環(huán)節(jié)如同給芯片“畫圖紙”,再在硅片上“建城市”,通過層層精密工藝搭建起芯片的立體結(jié)構(gòu)。
本篇我們續(xù)講解中游的封裝測試環(huán)節(jié)。
【中游環(huán)節(jié)3】封裝測試:給芯片“穿外套”+“做體檢”
芯片制造完成后,就是封裝測試環(huán)節(jié)(后道工藝),它就像給芯片“穿外套”+“做體檢”,先通過封裝為芯片提供保護(hù)、電氣連接、散熱等功能,再通過測試篩選合格產(chǎn)品,這既是芯片制造環(huán)節(jié)的最后一步,也是保障其可靠性的關(guān)鍵一步。
封裝后芯片示意圖
封裝測試環(huán)節(jié)中,封裝環(huán)節(jié)涉及的工藝較為復(fù)雜多樣,是我們的重點(diǎn)關(guān)注方向,其主要分為傳統(tǒng)封裝與先進(jìn)封裝(886009)兩大類。
傳統(tǒng)封裝覆蓋大多數(shù)中低端芯片制造場景,大致流程是:
1、將晶圓上的芯片切割成獨(dú)立個(gè)體;
2、安裝到基板上,再用金線將芯片與外部電路的電氣連接;
3、裝上保護(hù)殼對(duì)芯片予以保護(hù);
4、最后再進(jìn)入測試環(huán)節(jié)檢查其性能,剔除掉不符合條件的芯片。
先進(jìn)封裝(886009)聚焦高端芯片領(lǐng)域,主要是通過更高效、靈活、緊湊的方式,連接芯片和芯片內(nèi)的各個(gè)部分,從而整體提升芯片的性能和功能,工藝上包括倒裝封裝、晶圓級(jí)封裝、2.5D/3D封裝等。隨著半導(dǎo)體(881121)先進(jìn)制程向納米級(jí)及以下邁進(jìn),先進(jìn)封裝(886009)市場在快速增長。
→封裝測試對(duì)應(yīng)的上游環(huán)節(jié)
與半導(dǎo)體(881121)前道工藝許多的材料設(shè)備環(huán)節(jié)被海外壟斷、國內(nèi)競爭力偏弱有所不同,我國在后道工藝的設(shè)備與材料環(huán)節(jié)具備一定的國際競爭力。
支撐封裝測試的上游環(huán)節(jié)同樣可以從材料和設(shè)備的維度去拆分。
封裝測試主要材料設(shè)備介紹表
封裝材料包括封裝基板、引線框架、鍵合線,這三大材料已占據(jù)全球封裝材料超80%的市場規(guī)模。
封裝設(shè)備中,固晶機(jī)、劃片機(jī)和鍵合機(jī)是最主要的設(shè)備,三大設(shè)備也是占據(jù)了全球封裝設(shè)備市場超80%的規(guī)模。
半導(dǎo)體(881121)測試設(shè)備主要包括測試機(jī)、探針臺(tái)和分選機(jī),三大設(shè)備占據(jù)我國測試設(shè)備市場幾乎所有的規(guī)模。
資料來源:SEMI,開源證券研究所、東吳證券(601555)研究所、觀研報(bào)告網(wǎng)《中國半導(dǎo)體(881121)測試設(shè)備行業(yè)發(fā)展深度分析與投資前景預(yù)測報(bào)告(2025-2032年)》,華創(chuàng)證券,以上數(shù)據(jù)截止至2024年。
下游應(yīng)用:豐富多元
半導(dǎo)體(881121)芯片行業(yè)的下游比較好理解,就是各類終端需求。半導(dǎo)體(881121)芯片的應(yīng)用場景廣、市場需求旺盛,大家耳熟能詳?shù)男?span>能源(850101)車、消費(fèi)電子(881124)、網(wǎng)絡(luò)通信等行業(yè),都對(duì)其有著廣泛且多元的需求,已成為現(xiàn)代科技產(chǎn)業(yè)不可或缺的基石。
近年來,隨著AI的應(yīng)用領(lǐng)域不斷延展、向各行各業(yè)持續(xù)滲透,市場對(duì)芯片的算力及能效要求也在不斷攀升,可以預(yù)期未來高性能芯片的市場需求將與日俱增。根據(jù)Precedence Research預(yù)測,到2029年,全球AI芯片市場規(guī)模將從2024年的730億美元增至2610億美元。
全球AI芯片市場規(guī)模(十億美元)
資料來源:Precedence Research,招商證券(HK6099)。
從上游的材料設(shè)備打底,到中游設(shè)計(jì)、制造、封測的配合,再到下游各類終端的廣泛應(yīng)用,關(guān)于半導(dǎo)體(881121)芯片產(chǎn)業(yè)鏈的全貌,我們就介紹到這里啦~
展望未來,隨著下游應(yīng)用場景的全面開花,相信半導(dǎo)體(881121)行業(yè)還將有非常廣闊的發(fā)展空間。
我們會(huì)持續(xù)關(guān)注半導(dǎo)體(881121)行業(yè)的各類干貨知識(shí),敬請關(guān)注!
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