高端先進封裝：AI 時代關鍵基座，重視自主可控趨勢下的投資機會丨開源證券電子

（來源：開源證券研究所）

8月26日，國務院正式印發《關於深入實施「人工智能+」行動的意見》，要求以科技、產業、消費、民生、治理、全球合作等領域為重點，深入實施「人工智能+」行動。人工智能正躍升爲驅動社會變革的核心增長引擎，隨着AI、大模型、數據中心等高性能場景快速演進，芯片半導體行業有望迎來新一輪增長。其中，高端先進封裝作為關鍵環節，其重要性日益凸顯——隨着芯片製程逼近物理極限，高端先進封裝技術已成為提升芯片性能、實現異構集成的核心路徑，在產業鏈中的地位愈發重要。

AI算力芯片蓬勃興起，高端先進封裝領域正迎來重要發展機遇。近期，開源證券電子團隊發佈行業深度報告《高端先進封裝：AI時代關鍵基座，重視自主可控趨勢下的投資機會》，圍繞封裝技術發展歷程、需求側、供給側、行業格局分工協作等方面進行深度解讀，帶您把握AI大時代下的投資機會。

后摩爾時代：AI應用打開高端先進封裝成長空間

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1、先進封裝：擴展「超越摩爾」的思路，優勢充分、應用場景豐富

摩爾定律是指「每經過約18-24個月，芯片性能提高一倍。」而隨製程升級，器件尺寸越來越接近物理極限，僅縮小器件尺寸已經不足以延續摩爾定律。進入后摩爾時代，技術發展遵循兩條路徑：延續摩爾和超越摩爾。

延續摩爾(More Moore)：器件小型化，繼續增加集成電路密度。然而由於傳統材料已面臨極限，需要通過新材料、新結構和新器件研發，走向三維芯片，FinFET技術可視為后摩爾時代新器件技術的標誌。但是製程工藝升級伴隨成本挑戰，據IBS，隨着製程進入5nm節點，單位數量晶體管成本下降幅度急劇減少，即延續摩爾定律帶來的經濟效益正在鋭減，同時工藝的複雜度提升，芯片散熱能力、傳輸帶寬、製造良率等多種因素共同影響，形成了芯片功耗牆、存儲牆、面積牆等瓶頸，限制了單顆芯片的性能提升，此外先進節點的設計成本也隨製程升級而大幅提升。

摩爾定律繼續演進（1970-2020年）

延續摩爾定律面臨成本挑戰

資料來源：IBS、IEEE《THE INTERNATIONAL ROADMAP FOR DEVICES AND SYSTEMS: 2022》、開源證券研究所

超越摩爾(More than Moore)：從功能出發，實現集成電路的多功能擴展。超越摩爾定律致力於在很小的空間內集成傳感器件、射頻器件、功率器件以及處理器等更多功能來提高系統的集成度。單個芯片上的異質集成技術、系統級封裝(SiP: System in Package)技術、3D封裝等先進封裝技術都是對超越摩爾思路的擴展。

后摩爾定律時代技術向延續摩爾定律和超越摩爾定律發展

從封裝範式迭代來看，進入智能手機時代和AI/HPC時代后，封裝工藝實現由「封」向「構」的升級。封裝範式的演進中，封裝工藝升級跨過兩大步：（1）外部封裝：封裝基板與PCB封裝互聯，（2）內部封裝：芯片（Die）與封裝基板以及芯片與芯片的互聯。目前業界常以是否採用引線來區分傳統封裝與先進封裝。按相對高端先進封裝方案主要集中在2.5D/3D封裝和晶圓級封裝。

先進封裝技術分類較為豐富

先進封裝優勢明顯，應用場景豐富

多樣化的先進封裝技術在匹配適配場景下可充分發揮優勢，包括且不限於性能高、成本低、面積小、周期短等。

先進封裝優勢明顯

先進封裝不斷拓展應用邊界。據《中國集成電路封測產業白皮書》，未來部分封裝技術在特定領域將會有進一步的滲透和發展；2.5D/3D封裝在AI、HPC、數據中心、CIS、MEMS傳感器等領域會有較大的增量空間。

2、覆盤CoWoS封裝發展史：AI算力革命的封裝基石

在AI與高性能計算的浪潮中，CoWoS走上核心舞臺。作為先進封裝體系中技術門檻最高、集成密度最強的路線之一，CoWoS憑藉高帶寬、低功耗、異構集成能力強等優勢，精準匹配AI與HPC時代對系統性能與能效比的強需求，逐步成為高端AI芯片的封裝標配，是AI浪潮中與先進製程並重的核心底座。回顧臺積電以CoWoS為核心的先進封裝工藝佈局，我們認為可以分為三個關鍵時期：

探索與驗證期（2008–2015）：研發以硅中介層為核心的2.5D封裝工藝，並進行早期的產品應用探索。

規模化商用期（2016–2021）：以英偉達為代表的AI芯片商全面導入，驅動CoWoS-S工藝不斷升級；

技術平臺化期（2022年至今）：CoWoS-R與CoWoS-L落地，3D Fabric平臺逐漸走向成熟，多樣化工藝繼續支持AI時代向前。

覆盤臺積電CoWoS封裝發展

需求側：HPC/汽車電子/消費電子帶動先進封裝市場擴張

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1、HPC/汽車電子/消費電子帶動先進封裝市場擴張

隨着數字化、網絡化和智能化推進，算力基礎設施、智能駕駛、智能製造等方面成為半導體市場的主要增長點。

據WSTS，2024年全球存儲芯片同比增長高達81%，邏輯芯片同比增長16.9%。WSTS預計2025年全球半導體產業將同比增長11.2%達到6971.84億美元；集成電路有望同比增長12.3%達到6000.69億美元。AI浪潮下，算力和存力需求迫切，高性能計算芯片和存儲芯片是半導體市場增長的主要動力。

全球先進封裝市場預計在2029年達到695億元

在高性能計算、AI/機器學習、數據中心、ADAS、高端消費電子設備等終端的強勢需求下，全球先進封裝市場規模將從2023年的378億元增加至2029年的695億美元。據Yole，2023年全球封裝市場規模達到850億美元，而預計到2029年全球封裝市場規模能到達1366億美元，先進封裝市場規模達到695億美元，份額提升到51%。從終端應用場景來看，高性能計算、AI/機器學習、數據中心、ADAS、高端消費電子等是先進封裝技術發展的主要驅動力。據Yole，預計2023-2029年電信與基礎設施（包括AI/HPC）的CAGR達到20%，汽車與運輸領域（ADAS/雷達等）的CAGR達到16%，移動與消費終端的CAGR約為7%。

2、算力產業軍備競賽，高端先進封裝需求具有持續性

海外：北美雲廠資本開支持續高增，AI「飛輪效應」或已形成。

2025Q2，四大北美雲服務商（Amazon、Microsoft、Google、Meta）合計資本開支（不含融資租賃）達到874億美元，同比增長69.4%，較2025Q1的711億美元繼續抬升，再創歷史新高。分廠商來看，Amazon Capex超過313億美元；Google超224億美元，Meta和Microsoft分別在165和170億美元以上。我們認為，海外CSP廠商繼續抬升的Capex，標誌着AI軍備競賽進一步白熱化。

我們認為：本輪資本開支的強勁增長，其核心驅動力已逐步從模型訓練期的「預投入」轉向由實際AI應用大規模落地所牽引。我們看到，生成式AI在企業生產力工具、編程、廣告系統、內容創作平臺等關鍵場景的商業化路徑正加速跑通，用户活躍度與付費意願顯著提升。這些應用層面的成功驗證，不僅帶來了即時的算力需求提升，更向市場傳遞出明確的積極信號，驅動雲廠商進一步加大AI基礎設施（包括數據中心、GPU集羣、高速網絡）的投資力度，以搶佔未來增長制高點。由此，「AI應用落地→用户需求打卡→算力需求提升→基礎設施擴張→支撐更復雜/普及化應用」的正向循環已然形成，一個由AI應用驅動的、更具持續性的基礎設施投資飛輪正在加速運轉。

2025Q2海外雲廠資本開支大幅提升（億美元）

AI產業或已形成「飛輪效應」

國內：算力即國力，國產算力產業正跨越式發展。

2024年《政府工作報告》明確提出，適度超前建設數字基礎設施，加快形成全國一體化算力體系。《2025年中國人工智能計算力發展評估報告》指出，中國智能算力發展增速高於預期，2024年，中國通用算力規模達71.5EFLOPS（EFLOPS指每秒百億億次浮點運算次數），同比增長20.6%；智能算力規模達725.3EFLOPS，同比增長74.1%。預計2025年，中國通用算力規模預計達85.8EFLOPS，同比增長20%；智能算力規模將達1037.3EFLOPS，同比增長43%，遠高於通用算力增幅。總體來看，2023—2028年中國智能算力規模和通用算力規模的五年年複合增長率預計分別達46.2%和18.8%。

中國智能算力和通用算力規模穩步提升（2020-2028E）

國內雲服務廠商資本開支基本保持較高水平。2025Q1，阿里的資本開支超246億元/yoy+120.7%，騰訊資本開支約275億元/yoy+91.5%，延續了2024年Q4 AI基礎設施建設的強勁勢頭。在海外AI飛輪效應的示範下，本土雲服務廠商或將進一步增加資本開支。

國內雲服務廠商資本開支較高（億元人民幣）

本土AI算力芯片蓬勃發展，自主可控趨勢下產業鏈迎來發展窗口。國內如華為昇騰910B/910C為代表的產品在算力性能上已顯著超過英偉達H20，寒武紀等企業亦持續推出迭代產品。在互聯技術與生態建設領域，國產廠商同步取得突破：摩爾線程基於純自研MUSA架構開發生態系統，並通過MTLink技術實現高速互聯；華為則推出CloudMatrix384超節點集羣方案支持Scale-up擴展，均顯示國產芯片在技術層面已具備自主可控能力。在中美科技博弈的長期趨勢下，中國AI產業構建「技術-安全-生態」三位一體的自主可控體系，有望推動行業更穩定、健康地發展。國產替代進展提速下，產業發展進入窗口期，國產高端先進封裝迎來發展機會。

中國大陸AI芯片供應商

供給側：先進封裝玩家眾多，國產廠商加速突破

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1、FC、2.5D/3D和SiP市場空間份額高，2.5D/3D晶圓數增長快

從市場空間來看：FC、2.5D/3D和SiP份額較高，2.5D/3D封裝增速最快。據Yole預測2025年全球先進封裝市場份額達到476億美元。FC、2.5D/3D和SiP在先進封裝中的份額分別達到43.3%、30.5%以及17.2%，累計超過九成。2.5D/3D、WLCSP和FO等高性能的先進封裝市場達到185億美元。從增速來看，AI浪潮下2.5D/3D封裝市場規模提升最快，預期2022-2029年CAGR達到18%，同期FC為9%，SiP為5%，WLCSP為2%，FO為5%。

先進封裝各細分市場的市場規模有望持續提升（億美元，2022-2029E）

從量上來看，先進封裝晶圓數增長主要來自2.5D/3D封裝。據Yole，對應等效12英寸晶圓，2023年全球先進封裝達到3642萬片/年，細分來看，SiP為1201.8萬片/年，2.5D/3D為505.4萬片/年，FC為1429.7萬片/年，晶圓級封裝為505.1萬片/年。預計2029年全球先進封裝將達到6413萬片/年，對應2023-2029年CAGR為9.9%。全球增長主要由2.5D/3D封裝的晶圓片數增長拉動，預計2023-2029年其CAGR高達30.5%，主要對AI/ML、HPC、數據中心、CIS和3D NAND形成支撐。

先進封裝晶圓片數有望繼續提升（千片/年，等效12英寸，2023-2029E）

2、全球領先廠商：大技術平臺+先進工藝，競爭高端市場空間

先進封裝佈局方面，全球領先企業以「大技術平臺」+「高端先進技術突破」引領時代潮流。以臺積電、三星和日月光為例：

臺積電（Foundry）：打造3D Fabric技術平臺，包含前端SoIC（系統級集成芯片，3D垂直堆疊），后端CoWoS和InFO（集成扇出型封裝，2.5D封裝）。

三星（IDM）：推出HIT技術平臺，整合2.5D、3D封裝技術及異構集成方案，包括I-Cube（2.5D封裝，並行放置多個芯片）、H-Cube（2.5D封裝，支持邏輯、存儲與其他芯片混合封裝）、X-Cube（3D封裝，垂直堆疊）。

日月光（OSAT）：推出VIPack先進封裝平臺，以3D異質整合為關鍵技術的先進互聯技術解決方案，包含基於高密度RDL封裝、基於硅通孔（TSV）的2.5D/3D IC以及光電共封裝。

按地區來看，中國臺灣與美國的先進封裝玩家佔有全球超過60%的市場份額。據Yole數據，累計2023年先進封裝Top30的玩家的營收，按地區看中國臺灣份額為44%，美國21%，韓國10%，中國大陸已達到20%。而對於高端的2.5D/3D封裝和Fan-out封裝市場來説，頭部廠商基本瓜分市場：2023年2.5D/3D封裝市場規模方面，Sony營收佔有58%的市場空間（3D封裝的概念中包括異構集成的先進CIS芯片），其他廠商方面，三星電子10%、臺積電14%、長江存儲8%、SK海力士6%、英特爾1%；在Fan-out市場方面，臺積電佔有78%的市場空間（臺積電FO封裝技術即InFO，應用於蘋果手機芯片封裝），其他廠商方面日月光8%、安靠5%、長電科技4%，Nepes（韓國）3%，三星電子2%。

先進封裝主要玩家分佈：中國臺灣、中國大陸、美國和韓國（以各地區玩家佔2023年先進封裝Top30的玩家累計營收計，億美元/%）

2.5D/3D封裝與FO封裝市場頭部廠商份額較大（2023年）

CoWoS封裝供不應求，臺積電正大幅擴張產能，預計2026年將達到9萬至11萬片每月。CoWoS作為臺積電主推的2.5D封裝技術，已成為全球高性能AI芯片的關鍵支撐工藝。從NVIDIA H100到AMD MI300，幾乎所有頂尖AI加速芯片均依賴該技術實現高帶寬、高密度互聯封裝。

預計臺積電CoWoS產能2025-2026提升

2025E全球CoWoS產能的分配

除臺積電外，矽品精密和日月光也在推進高端先進封裝廠擴張。據全球半導體觀察統計，矽品精密推進多個先進封裝廠產能。日月光方面，K28廠專注於CoWoS產能擴張，2024年10月9日動工，預計2026年完工。

先進封裝產線2025年有望穩步推進

3、大陸廠商：具備先進封裝產業化能力

中國大陸頭部先進封裝廠商已形成產業化能力，以平臺化策略切入豐富的應用場景，厚積薄發，高端先進封裝服務亟待突破放量。以長江存儲、中芯國際與盛合晶微為例：

長江存儲（IDM）：推出晶棧Xtacking架構（將混合鍵合應用於3D NAND，獨具特色的技術路線）；據SEMI，三星從第十代開始使用長江存儲的專利技術，特別是在新的先進封裝技術「混合鍵合」方面。

中芯國際（Foundry）：以晶圓代工+封測外包的方式，為客户提供從晶圓生產製造到單顆芯片封測服務，涉及凸塊與晶圓級尺寸封裝。對於CoWoS等2.5D封裝，國內的中介層基本由SMIC製造，再交由OSAT完成WoS封測，SMIC是高端先進封裝中的關鍵一環。

盛合晶微（OSAT）：推出SmartPoser技術平臺（三維多芯片集成封裝），提供晶圓級封裝（WLP）和芯粒多芯片集成封裝等全流程的先進封測服務。據Yole，盛合晶微是全球封測行業2023年收入增長最高的企業；根據CIC灼識諮詢《全球先進封裝行業研究報告》有關2023年中國大陸地區先進封裝行業統計，盛合晶微12英寸中段凸塊Bumping加工產能第一，12英寸WLCSP市場佔有率第一，獨立CP晶圓測試收入規模第一。

國產先進封裝玩家積極佈局高端先進封裝技術

從市場份額看，中國大陸領先的先進封裝廠商在中高端市場已經具備一定競爭力，在2.5D/3D和FO封裝領域仍存在突破空間。據Yole行業報告中披露的2023年先進封裝細分市場及份額數據，在FC的市場中，中國大陸廠商佔有一定份額，細分FCBGA和FCCSP來看，通富微電、長電科技、華天科技和盛合晶微合計市佔率分別達16%和17%，表明在中高端先進封裝領域，國內領先廠商已形成突破，具備國際競爭能力。在SiP和WLCSP等小型化、高集成度平臺上，通富微電、長電科技和華天科技也有持續佈局，其中長電科技在SiP和WLCSP分別佔據9%和13%的份額，表現突出。相比之下，在技術壁壘更高的2.5D/3D和Fan-out封裝中，中國大陸封測廠商市場份額仍較低，仍需在技術與客户結構上實現進一步提升。

2023年先進封裝各細分技術平臺市場空間（億美元）與份額（%）

封測產業是中國大陸在半導體產業鏈中的強勢環節，有望率先在全球範圍內從追趕走向引領。中國封測產業是在整個半導體產業中發展最早，在規模與技術能力方面與世界先進水平較接近。2024年中國大陸頭部封測廠繼續強勢突破，營收增長強勁。

2024年全球前十先進封裝廠商營收及市佔率

2025年大陸高端封測產線進入投產與良率提升的關鍵期。通富微電、華天科技、盛合晶微、長電科技、物元半導體擴建先進封裝產線，技術向2.5D/3D堆疊、多芯片集成及大尺寸晶圓級封裝演進。盛合晶微投資超百億元建設三維多芯片集成封裝項目，目標月產8萬片金屬Bump及1.6萬片三維封裝；長電科技同樣投資百億推進晶圓級微系統集成項目，一期規劃年產60億顆高端封裝芯片。此外，通富微電、華天科技、甬矽電子和物元半導體等廠商也正加速佈局先進封裝產能，推動本土先進封裝向高端突破。

大陸高端封測產線穩步推進

格局生變：關注本土高端先進封裝切入機會

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1、CoWoS走向分工合作，OSAT迎來切入窗口

從工藝上來説，先進封裝處於前道晶圓製造與后道封測之間的交叉區域，前道和后道的玩家參與其中。半導體產品的加工過程包括晶圓製造（前道）和封裝（后道）測試。先進封裝則所屬晶圓製造和封裝測試之間，屬於「中道」環節。

工藝上先進封裝在前道製造和后道封測之間，價值量將從前道向后道轉移

從玩家結構來看，已形成「高端工藝由IDM與Foundry佔據領先優勢，中端先進封裝放量靠OSAT」的鮮明分層。據Yole數據顯示，以2023年全球先進封裝等效12英寸晶圓片數計，IDM與Foundry已分別佔據近26%和9%的市場份額，OSAT市場份額約為65%。

先進封裝玩家可分類IDM、Foundry和OSAT（以2023年先進封裝晶圓片數計市場份額）

高端工藝由IDM與Foundry佔據領先優勢，中端放量靠OSAT（以2023年先進封裝市場份額計）

CoWoS走向精密協作，前道晶圓廠與后道OSAT協同正逐步成為主流模式。

在2.5D封裝，尤其是CoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate）封裝技術快速發展的背景下，全球玩家均希望切入這需求激增的核心市場。然而，該領域的關鍵挑戰不在於極端的技術壁壘，而在於良率控制。由於CoWoS封裝涉及HBM等高價值部分的堆疊連接，一旦成品率低，將直接導致整體系統級報廢，造成較大成本損失。因此，穩定實現高良率的全流程能力成為衡量競爭力的核心標準。目前，僅臺積電、三星、英特爾等少數廠商具備覆蓋先進邏輯芯片製造、中介層加工到封裝集成的全棧式CoWoS能力，而臺積電憑藉高節點工藝與封裝良率的雙重優勢處於領先地位。

效仿臺積電CoWoS的類似解決方案走向精密協作

供應鏈中CoWoS已逐漸形成兩種合作框架：一是「臺積電+第三方OSAT」由臺積電完成中介層與堆疊互連（CoW），封裝由日月光等OSAT完成（on Substrate）；二是「第三方晶圓廠+ OSAT」。

我們認為，合作展開CoWoS的模式，一方面對於后道OSAT而言，切入CoWoS供應的門檻相對降低，有助於積累know-how；另一方面對於整個產業而言，在CoWoS完整產線尚未跑通放量前，通過合作的方式能較早實現出貨，緩解供不應求的情況。

2、高端先進封裝：國產AI算力產業鏈瓶頸與破局之路

製造和封測的供給短缺是當前國產AI產業的核心矛盾。我國AI芯片產業正蓬勃發展，以華為昇騰910B/910C為代表的產品在算力性能上已顯著超越英偉達H20，寒武紀等企業亦持續推出迭代產品。國產算力芯片在技術層面已經具備自主可控能力。而在供給環節，在製造端，受限於EUV 出口限制和臺積電代工限制，國產算力芯片僅能依賴於中芯國際的多重曝光工藝生產算力芯片，但受限於國產半導體設備在不斷發展過程當中的階段性瓶頸和缺乏經驗導致的工藝低成熟度，目前生產良率仍較低，是算力芯片放量的瓶頸之一。封測環節，高端先進封裝產能同樣是瓶頸。但是相比製造，我們認為封測環節與海外的差距更小，且突破路徑清晰：

其一，以盛合晶微、長電科技、通富微電為代表的國產封測廠商已具備2.5D封裝等高端封裝技術實力。其二，臺積電的初代CoWoS採取65nm製程，在此節點國產設備等配套已基本成熟。其三，CoWoS封裝分工合作的範式下，雖然硅中介層製造仍依賴中芯國際產能，但封測廠商在高端先進封裝環節的參與度提升，可為CoWoS全產線放量積累know-how。

我們認為2025年高端先進封裝產線建設的高速發展期，國產封測廠商在高端封測方面已進入關鍵突破窗口，重視本土廠商高端封測產線良率和產能利用率提升，帶來的估值、盈利能力提升機會。

風險提示：AI產業發展不及預期、設備/材料配套不及預期、高端產線產能釋放不及預期，國際形式變化的不確定性風險。

研報發佈機構：開源證券研究所

研報首次發佈時間：2025.8.14

分析師：陳蓉芳  證書編號：S0790524120002

分析師：陳瑜熙  證書編號：S0790525020003

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