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芯载未来,板定乾坤:2025-2031IC封装载板黄金赛道深度掘金报告

2025-10-07 15:20

(来源:普华有策)

芯载未来,板定乾坤:2025-2031IC封装载板黄金赛道深度掘金报告

1、IC封装载板基本介绍

IC封装载板是一种用于芯片封装的直接载体,其上层与晶圆颗粒(Die)相连,下层和印刷电路板相连,起着芯片与PCB之间电气连接的作用,同时也为芯片提供保护、支撑、散热等作用。以IC封装载板作为芯片载体的封装形式被称为载板类封装,能达到增加引脚数量、减小封装体积、改善电性能、实现多芯片模块化的目的。

传统的封装形式主要是以引线框架作为载体、采用引线键合(WB)互连的形式,如SOP、QFP等。20世纪80年代至90年代,随着封装引脚数量快速增加,可实现更多引脚数的封装载板应运而生,开始出现以IC封装载板作为载体、采用引线键合(WB)互连的封装形式,如BGA、LGA等,并随着封装技术向多引脚、窄间距、小型化的趋势发展,逐渐出现采用倒装芯片(FC)互连的先进封装形式,如FC-BGA、FC-LGA等。

与传统引线框架相比,IC封装载板由于能够实现将互连区域由线扩展到面,缩短了芯片到引出端的距离,极大地提高了互连密度并缩小了封装体积。同时,IC封装载板减小了信号传输路径长度和引线电感、电阻,改善了电路的性能,因此,IC封装载板逐渐取代引线框架成为主流高端封装材料。随着电子产品向高性能、多功能、小型化的方向发展,封装技术也向多引脚、窄间距、小型化的趋势发展,IC封装载板的厚度越来越薄,线宽/线间距、引出端焊盘直径或焊球尺寸和节距也在减小,IC封装载板可以在封装尺寸不变的情况下,满足引脚数量大幅增加的需要,提高产品的容量和性能。

2、行业主要分类

IC封装载板主要可以通过基材种类、芯片与载板连接方式、封装形式进行划分:

(1)根据基材种类划分

IC封装载板按照基材种类不同可分为无机载板和有机载板,目前有机封装载板的产值约占整个封装载板总产值的80%以上,其中又以刚性载板为主。

根据基材种类划分

资料来源:普华有策制图

资料来源:普华有策制图

(2)根据芯片与载板的连接方式划分

芯片与载板的连接方式划分

资料来源:普华有策制图

资料来源:普华有策制图

(3)根据封装形式划分

根据封装形式的不同,目前行业内量产的载板主要分为BGA、LGA、CSP和SiP封装载板,由于BGA高密度、高性能、多引脚的特点,结合FC在高密度芯片上的性能及成本上的优势,FC-BGA封装已成为高性能处理器封装领域的主流选择。同时,为满足整机系统小型化的需求,板级SiP技术发展迅速,已经成为消费电子领域小型化设备核心芯片的主流封装发展方向。随着未来可穿戴设备、5G等消费市场的发展,SiP封装载板市场规模也将不断扩大。

根据封装形式划分

资料来源:普华有策制图

资料来源:普华有策制图

3、IC封装载板相关技术发展状况

IC封装载板尺寸小、电气结构复杂。随着封装技术向小型化、高散热性、高集成度、高密度化、多引脚等方面的发展,对IC封装载板层数、布线能力、孔径、线宽/线距等也提出了更高的要求。当前,围绕IC封装载板的生产制造工艺主要有IC封装载板内部金属层导通互联技术和IC封装载板制造技术。

(1)IC封装载板内部金属层导通互联技术

在IC封装载板内部金属层导通互联方式选择上,目前业界实践主要采用机械钻孔法、激光钻孔法和铜柱技术等工艺技术。

机械钻孔法和激光钻孔法是业内通用的导通互联技术,其中以激光钻孔法为主,主要包括减成法、半加成法、加成法等工艺。通常,WB BGA、WB CSP、FC-CSP等封装形式的中低端封装载板产品主要采用减成法或半加成法,FC-BGA封装形式和部分FC-CSP封装形式的高端封装载板产品主要采用加成法。目前,FC-BGA封装形式的高端封装载板产品加成法量产技术经验主要掌握在日本、韩国、中国台湾地区企业,大陆厂商持续的技术研发与生产实践,已逐步突破该技术瓶颈,并逐渐掌握了量产能力。

(2)IC封装载板制造技术

目前IC封装载板制造技术可分为三种:树脂薄膜积层法(ABF Type Build-Up Substrate)、半固化片积层法(Prepreg Type Build-Up Substrate)和无芯封装载板(Coreless Substrate)制造方法。前两种均为含有芯板的封装载板,在芯板顶、底面叠加树脂薄膜或半固化片进行增层,芯板可以使载板获得良好的刚性而不易弯折,但也因芯板的存在而导致封装载板总体较厚,且只能做出偶数层次,对于实现更小线宽线距、更灵活的线路设计等方面存在瓶颈。

随着市场对封装载板的物理性能、热性能和电气性能不断提出更高的要求,以及下游移动设备等终端应用小型化、薄型化的趋势,无芯板封装载板因更能满足产品尺寸和性能的发展趋势而得到广泛的应用。

无芯板封装载板技术,是一种在可牺牲载体上完成层间互联的封装载板的制造技术,因其不使用传统流程所必须的芯板而得名。业界厂商的一般做法是采用激光钻孔法实现无芯封装载板内部的导通,并通过减成法(Tenting)或者改良半加成法(mSAP)的工艺实现线路层的制作。

未来,以封装载板为载体的封装技术,将会朝着更小型化(无芯封装载板、嵌埋封装模组)、更高集成密度(系统级封装)、更多引脚(扇出型封装)、更大容量(3D封装)的方向发展。

4、行业相关下游情况

(1)射频前端芯片

射频前端模块是无线通信系统的关键组件,可以广泛应用于手机、可穿戴设备、物联网、通信基础设施等泛射频领域。

按照终端设备中产品形态分类,射频前端模块可分为射频器件和射频前端模组。射频器件包括射频功率放大器、双工器、滤波器等芯片;射频前端模组则是根据不同需求,将前述器件集成在一起形成模组。随着通信技术的演进,更多的频段和制式将使得移动终端射频前端更加复杂。以PA模组为例,4G多模多频手机所需的PA芯片需要5-7颗,而5G智能手机内的PA则多达16颗。但由于手机内部设计空间有限,为满足更高性能要求,需要将各射频前端组件集成到模组中,从而达到减少尺寸的目的,因此射频前端向集成化、模组化方向发展。

受到5G网络商业化建设、数据需求爆发等因素的影响,未来几年全球射频前端市场规模将保持增长。

从竞争格局来看,全球射频前端市场由国外厂商垄断,尤其是在高端的射频芯片领域,国产化率较低。在我国5G话语权不断提升的背景下,以华为、小米等为代表的国内基站和移动终端厂商在全球市场份额不断提升,强烈的国产替代需求和对于上游供应链把控的需求,为国内射频前端芯片厂商提供应用平台。如今国内已经涌现了一批优秀的射频前端芯片企业,例如唯捷创芯、锐迪科、展讯通信、飞骧科技、昂瑞微、卓胜微、锐石创芯、慧智微等。

(2)处理器芯片

处理器芯片,也叫计算芯片,分为通用处理器芯片和专用处理器芯片。通用处理器芯片包含CPU、GPU等。其中,CPU即中央处理器,是计算机系统的运算和控制核心,是信息处理、程序运行的最终执行单元,相当于计算机系统的大脑;GPU即图形处理单元,是计算机系统中主要进行图形处理的芯片,专用于执行在计算机上渲染图像、视频和动画所需的密集计算,其因内部结构经特别设计,可以并行运行大量计算,也经常被应用于人工智能等领域。

专用处理器芯片包含ASIC、NPU等。其中,ASIC即专用集成电路,是为满足特定用户或电子系统的需求而专门设计、制造的集成电路,其功能在制造过程中被固化,无法通过编程修改,而作为硬件层面的定制化解决方案,其在性能、功耗和集成度上展现出显著优势,尤其适用于算法成熟、需求明确的大规模量产场景;NPU即嵌入式神经网络处理器,是一种专门为机器学习、人工智能而设计的处理器,其“数据驱动并行计算”的架构可以加速人工智能领域神经网络的运算,解决传统芯片在运算神经网络时效率低下的问题。

全球处理器市场广阔,以CPU和GPU领域为例,伴随服务器市场、智能手机市场和汽车智能化市场的进一步增长,以及随着未来数据中心、人工智能产业的集中爆发,预计全球CPU和GPU市场规模将持续增长。

目前,计算技术基础架构和基础工艺的技术创新日益趋缓,部分通用及特定专用的加速架构逐渐兴起,处理器芯片创新正在由通用软硬件到面向应用场景需求的专用加速开启创新,主要体现在高性能计算、智能终端计算以及人工智能计算等新兴应用领域计算需求的激增,尤其深度学习的爆发成为近年来快速增长的核心驱动力,推动GPU加速计算及专用集成电路加速计算等相关技术创新快速增长,并成为计算技术创新的主导方向。面向不同应用场景的差异化计算需求,处理器芯片在计算性能、功耗、延迟等方面的高效平衡也成为后续升级的重中之重。

在数字经济时代,算力是将数据转化为有效信息、驱动经济和科技发展的“时代引擎”,是大数据、人工智能时代的基础设施。作为算力的主要载体,处理器芯片的市场规模将持续高速增长。

(3)电源管理芯片

电源管理芯片是在电子设备系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片。芯片将电源从某一种形式高效且稳定地转换为另一种形式,主要包括AC-DC、DC-DC转换、LDO、电池管理IC、充电芯片和开关IC等。电源管理芯片存在于几乎所有的电子产品和设备中,是电子设备的电能供应的“心脏”,是电子产品和设备不可或缺的关键器件,也是模拟芯片最大的细分市场。

电源管理芯片应用广泛,主要包括计算机、网络通信、汽车电子、消费电子、工业控制等领域,其中通信和数据中心市场是最主要的电源管理IC市场之一,主要包括智能手机市场、通信基站市场和AI服务器市场。一方面5G的发展将进一步提升通信领域电源管理芯片需求,尤其是受益于手机出货量和单部手机电源管理IC数量的增长、5G基站数量的大幅增长和单个基站通道数增加等驱动因素;另一方面AI服务器市场的爆发式增长将成为电源管理芯片需求提升的核心引擎,其需求同时受益于AI服务器出货量在AI算力需求提升背景下的持续增加以及单台AI服务器中电源管理芯片价值量较通用服务器的大幅上涨。全球范围内电源管理芯片的主要厂商包括TI、英飞凌、ADI、安森美和意法半导体等,中国本土的电源管理芯片主要厂商包括海思、韦尔股份、圣邦微电子、芯朋微、矽力杰、士兰微杰华特等。

此外,当前电源管理芯片市场仍由TI、英飞凌等国际巨头主导,特别是在高端电源管理芯片市场仍占据主要的市场份额。随着国产芯片自主替代的重要性和紧迫性日渐凸显,中国本土电源管理芯片设计企业在激烈的市场竞争中逐渐崛起,进口替代效应明显增强。

5、面临的机遇

(1)国家产业政策的支持

政府的支持和投入是半导体产业能够实现快速成长的重要因素。目前我国正处于世界第三次半导体产业转移浪潮中,国家积极支持半导体产业的发展,先后颁布《国家集成电路产业发展推进纲要》《中国制造2025》等多项积极政策;我国陆续成立集成电路产业基金,优化投资环境,国内集成电路产业迎来新的发展高潮;国家重大科技专项实施,集中突破集成电路关键技术,国内先进封装技术和工艺研发水平持续提高。特别是《国家集成电路产业发展推进纲要》中指出:到2020年,集成电路与国际先进水平差距逐步缩小,全行业销售收入年均增速超过20%,企业可持续发展能力不断增强,关键装备和材料进入国际采购体系,基本建成技术先进、安全可靠的集成电路产业体系;到2030年,集成电路产业链主要环节达到国际先进水平,一批企业进入国际第一梯队,实现跨越发展。国家政策全方位的支持将驱动国内半导体产业实现快速发展和突破,推动我国在第三次半导体产业转移浪潮中实现突围。

(2)国产替代和自主配套的迫切需求

半导体材料是国内半导体产业链最薄弱、技术壁垒最高的环节之一,半导体材料也是整个半导体产业的支撑环节,其自主供应能力关乎半导体产业安全。只有实现了半导体材料等底层技术的自主创新和产业配套环节的国产替代、自主可控,我国的半导体行业才算真正实现国产化。根据中国半导体行业协会的统计,目前在国内半导体制造环节国产材料的使用率在20%-25%的水平,仍具备较大的提升空间,且在先进工艺制程和先进封装领域,半导体材料的国产化率更低,“卡脖子”环节的突破仍存在挑战,推进半导体材料的自主可控是未来发展的重要趋势。

随着半导体产业转移,中国大陆自主晶圆厂产能进一步爬坡,以及中美贸易摩擦以来国内半导体产业链不确定性增加。从供应链安全角度考虑,国内芯片设计公司、封装测试厂等半导体企业,将对于认证国内半导体材料供应商的意愿进一步增强,为封装载板等上游半导体材料国产替代和自主配套的进程带来机遇。

(3)下游新兴市场应用的驱动

21世纪以来,半导体行业波动的核心驱动来源于需求端的变化。在5G快速发展的背景下,智能手机、物联网、人工智能、汽车电子、数据中心、高性能计算等新兴应用市场将成为未来半导体行业发展的推动力。

5G作为信息产业底层技术,会带来新一轮终端设备的升级,促进物联网、智能驾驶等新应用生态的形成,满足高流量、低延时的传输需求;人工智能(尤其是生成式AI)在算法与算力结构上的双重变革驱动大数据的综合处理能力提升,解决了摩尔定律下数据的处理能力依靠芯片集成度提升面临的瓶颈,人工智能高算力的高准确度在图像识别、智能语音等领域应用日渐普及,而未来人工智能还会赋能更多的产业,带动国产化算力、存储、电源管理等各类AI相关芯片需求的攀升。

(4)先进封装的发展要求

摩尔定律发展至今已遇到瓶颈,芯片特征尺寸已接近物理极限,超越摩尔定律是未来超越制程极限的发展方向,而先进封装技术,尤其是SiP封装是实现超越摩尔定律的重要选择。先进封装技术广泛应用于智能移动设备,如智能手机、平板电脑等,由于移动设备的使用数量以及设备功能还在不断增加和优化,对先进封装的需求也愈发增多。随着电子产品趋向于功能化、轻型化、小型化、低功耗和异质集成,以及高性能计算、高频高速、高可靠低延时、高散热低成本、小型化集成等需求,以Flip Chip、Fan-in、Fan-out、Embedded Die、SiP封装、2.5D/3D等为代表的先进封装技术越来越多地应用到电子产品中。

(5)新增晶圆产能为国内半导体材料企业带来的强劲需求传导

半导体材料的市场需求与晶圆产能情况保持密切联系,晶圆的需求以及销售直接决定了所能生产的芯片的数量,满足下游市场需求的同时,也间接影响封装载板和嵌埋封装模组的需求量。目前,全球晶圆产能仍在扩张,为上游半导体材料行业带来了强劲的需求。根据SEMI统计预计,全球半导体制造商从2022年到2025年以近10%的复合平均增长率(CAGR)扩大300毫米晶圆厂产能,达到每月920万片晶圆的历史新高。中国大陆将把其在300毫米晶圆厂产能中的全球份额在2025年提升至23%,这将进一步带动国内半导体材料需求的增加。

6、IC封装载板行业发展情况及未来趋势

(1)IC封装市场规模稳定增长

全球IC封装载板市场发展情况与半导体行业发展态势紧密相关,增长变化与全球半导体产业增长变化基本保持一致。全球封装载板市场规模受益于AI、高性能计算(HPC)和汽车电子等下游需求的持续增长,以及先进封装技术对载板层数和精度的升级需求。以及随着 5G、人工智能、物联网、汽车电子等新兴市场消费需求的持续攀升,IC封装载板市场未来将保持增长态势。

(2)国产替代空间巨大,国产替代趋势明显

近年来,在国家产业政策的大力支持下,及下游内资厂商基于供应链安全角度的考量,随着本土载板厂商在核心技术上的突破及中高端封装载板的量产,本土载板厂商市场份额逐步攀升,国产替代趋势明显。

(3)用于高性能计算的 FC-BGA 等产品是驱动IC封装载板需求成长的主要因素之一

根据细分工艺的不同,封装载板产品主要可分为三个等级:入门级产品包括WB CSP、WB PBGA 等,用于芯片组、DRAM、Flash 等产品;一般级产品包括一般 FC-CSP、LGA 等,可用于射频芯片组、SiP 封装模组;高端级产品包括复杂 FC-BGA 产品等,主要应用于高性能计算、服务器、通信领域的 CPU、GPU等高端数字芯片。

高端数字芯片要求封装载板拥有更高的布线密度、更精细的线宽/线距、更高的层数,以实现更强的封装密度和更大的载板面积。随着终端应用领域的持续发展与不断拓宽,高端数字芯片市场需求将持续提升,封装载板市场整体景气与Chiplet 等先进封装技术流行叠加下,FC-BGA 封装载板市场规模有望迎来较大的增幅。

(4)先进封装技术的发展将持续推动IC封装载板市场扩张

集成电路封装,是指使用特定材料、工艺对芯片进行安放、固定、密封和保护,并将芯片上的接点连接到封装外壳上,以实现芯片内部功能的外部延伸。集成电路芯片对使用环境具有较高的要求,为了防止外部环境对芯片的损害,就必须使用特定材料和工艺将集成电路芯片包裹起来,因此封装是集成电路制造的必要环节。

按照封装技术的诞生时间,全球集成电路封装技术共分为五个阶段。目前,第三阶段诞生的 BGA、CSP 等主要封装形式已经成熟并进入大规模增长期,第四、五阶段诞生的 MCM、Chiplet、SiP、3D 封装为代表的先进封装技术正在持续迭代并拓宽应用领域。除 WLP 等少数封装形式外,目前主流的先进封装形式均需要使用IC封装载板以实现芯片与主电路的互联。同时,先进封装技术对IC封装载板的结构和性能提出了新的要求,推动着IC封装载板技术的发展。随着先进封装技术的逐渐迈向成熟并走向市场化,IC封装载板市场将持续扩张。

行业发展阶段

资料来源:普华有策制图

资料来源:普华有策制图

7、IC封装载板行业相关企业玩家

从整体技术水平看,国内封装载板企业和海外排名靠前的封装载板龙头企业仍有一定差距。目前,国内同行业企业主要采用减成法或半加成法生产WB BGA、FCCSP封装形式的中低端产品。用于CPU、GPU等领域FC-BGA封装形式的加成法量产技术经验主要掌握在日本、韩国以及中国台湾地区等企业。

国内目前从事IC封装载板业务的企业主要有以下两种类型:(1)本土企业,主要包括深南电路兴森科技、越亚半导体等;(2)欣兴电子、景硕科技、南亚电路、三星电机、奥特斯等中国台湾地区厂商、日韩厂商、欧洲厂商在我国境内设立的封装载板厂。后者在中国境内投建的封装载板厂多定位为以生产和制造功能为主的封装载板厂,其核心技术的研发功能主要保留在境外。

(1)欣兴电子

主营业务是从事印刷电路板(PCB)、高密度连接板(HDI PCB)、软板(FPC)、软硬复合板、IC载板与IC测试及预烧系统的开发、制造、加工和销售等业务;欣兴电子的IC载板产品已广泛应用于AI、服务器、PC、数据中心、消费电子、汽车电子和通讯设备等各个领域。

(2)景硕科技

主要从事IC封装载板、印刷电路板等业务,提供FC-BGA封装载板、FC-CSP封装载板、WB CSP 封装载板、射频前端封装载板、系统级封装载板等产品,主要应用于智能手机和穿戴设备的各式模组、CPU、应用处理器、专用集成电路、射频前端、电源管理、存储器等。

(3)深南电路

主营业务为印刷电路板业务、封装载板业务和电子装联业务。深南电路 2009年进入封装载板领域,在该领域的主要产品有模组类封装载板、存储类封装载板、应用处理器芯片封装载板等,主要应用于移动智能终端、服务器、存储等领域。

(4)兴森科技

专注于先进电子电路产业,围绕传统PCB业务和半导体业务两大主线开展。兴森科技2012年开始从事封装载板业务,立足于芯片封装测试环节的关键材料自主配套,应用领域涵盖存储芯片、射频芯片、应用处理器芯片、传感器芯片等。

(5)越亚半导体

主要从事先进封装关键材料和产品的研发、生产以及销售,产品类型主要包含射频模组封装载板、ASIC芯片封装载板、倒装芯片球栅阵列封装载板、电源管理芯片封装载板和嵌埋封装模组,主要用于射频前端、高性能计算、CPU/GPU/ASIC等处理器、网络连接和电源管理等领域,终端应用包括手机和平板电脑等便携式消费电子产品、AI服务器、算力中心和通信基站等。

《2025-2031年IC封装载板行业深度分析及投资前景预测报告》涵盖行业全球及中国发展概况、供需数据、市场规模,产业政策/规划、相关技术、竞争格局、上游原料情况、下游主要应用市场需求规模及前景、区域结构、市场集中度、重点企业/玩家,企业占有率、行业特征、驱动因素、市场前景预测,投资策略、主要壁垒构成、相关风险等内容。同时北京普华有策信息咨询有限公司还提供市场专项调研项目、产业研究报告、产业链咨询、项目可行性研究报告、专精特新小巨人认证、市场占有率报告、十五五规划、项目后评价报告、BP商业计划书、产业图谱、产业规划、蓝白皮书、国家级制造业单项冠军企业认证、IPO募投可研、IPO工作底稿咨询等服务。

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