2025年中国先进封装设备行业：科技自立，打造国产高端封装新时代（精华版）

科技自立，打造国产高端封装新时代 概览标签：半导体、先进封装设备 China advanced Packaging Equipment Industry 中国の先進的なパッケージング装置産業 报告提供的任何内容（包括但不限于数据、文本、图表、图像等）均系头豹研究院独有的高度机密性文件（在报告中另行标明出处者除外）。未经头豹研究院事先书面许可，任何人不得以任何方式擅自复制、再造、传播、出版、引用、改编、汇编本报告内容，若有违反上述约定的行为发生，头豹研究院保留采取法律措施、追究相关人员责任的权利。头豹研究院开展的所有商业活动均使用“头豹研究院”或“头豹”的商号、商标，头豹研究院无任何前述名称之外的其他分支机构，也未授权或聘用其他任何第三方代表头豹研究院开展商业活动。 头豹研究院 研究背景 01未来IC封装设备市场规模： 先进封装技术旨在通过创新的封装架构和工艺，提高芯片性能、增强功能集成度、缩小产品尺寸以及改善热管理能力，从而满足市场对于高性能电子产品的需求。而实现这些先进封装技术的关键在于先进的封装设备。近年来，随着晶圆级封装（WLP）、三维封装（3DIC）、系统级封装（SiP）等先进封装技术的发展，对封装设备的精度、效率以及自动化程度的要求也在不断提高。 ◆3nm以下制程的每单位晶体管成本已接近临界点，制程微缩成本与难度陡增，先进封装可在不缩小制程节点的情况下提升性能。虽然当下后道设备销售额占比较低，但先进封装作为“超越摩尔定律”的核心且高性价比路径，将推动封装设备销售额占比不断提升，形成“前道突破性能极限，后道整合性能优势”的协同模式。未来，后道设备的高精度、异构集成能力将成为半导体产业竞争力的关键。 02封装工艺所需半导体设备： 研究目标 ◆不同先进封装与传统封装工艺流程差距较大，先进封装新增应用包括晶圆研磨薄化、RDL制作、Bump制作、TSV制作等，其所需的半导体封装设备由原有后道封装设备和新增中前道设备构成。 •梳理先进封装技术下，需要哪些半导体设备•探究不同类型的半导体封装设备的产品类型、市场竞争格局情况 ◆在先进封装技术中，传统后道封装设备需针对更小尺寸、更高集成度、更复杂结构（如3D封装、TSV、扇出型封装等）进行技术升级，主要体现在精度提升、材料兼容性、工艺控制、自动化与智能化等方面。 本报告的关键问题 •先进封装需要哪些传统后道封装设备•相较于传统封装，先进封装需要哪些新增设备•半导体封装设备的海内外供应商分别有哪些，国产化率如何 目录 ---------------------------05---------------------------06---------------------------07---------------------------08---------------------------10---------------------------11---------------------------12---------------------------14---------------------------16---------------------------18---------------------------20---------------------------22---------------------------24---------------------------25---------------------------26---------------------------27---------------------------28---------------------------29 ◆半导体封装设备行业综述 ◆先进封装设备分析 •传统后道设备：减薄机 •传统后道设备：划片机 •传统后道设备：贴片机 •传统后道设备：键合机 •传统后道设备：塑封机 •传统全流程设备：量检测设备 •新增中前道设备：光刻设备 •新增中前道设备：涂胶显影设备 名词解释 Bump（凸点）：在芯片与封装基板或另一芯片之间形成电气连接的小球状金属。通常由焊料、铜或金制成，用于实现芯片间的电性连接及热传导。 Chiplet（小芯片）：指一种设计方法，通过将多个较小、较简单的芯片（chiplets）组合在一起以构建更复杂的集成电路，而不是使用单个大型芯片。这种方法可以提高制造效率和灵活性，并有助于降低成本。 FOWLP（扇出型晶圆级封装）：一种先进的封装技术，通过在原始硅片之外扩展I/O接口来增加布线密度，允许更多的外部连接点而无需增加封装尺寸，从而支持更高性能和更多功能的集成。 RDL（重分布层）：在半导体封装中，用于重新布局芯片上的输入/输出端口，使得这些端口可以被更有效地连接到封装基板或其他芯片上。RDL能够提供更灵活的设计选择，尤其是在高密度互连中。 SiP（系统级封装）：将多个具有不同功能的电子元件集成到一个封装内，形成一个完整的功能系统。这些组件可能包括集成电路、被动元件等，旨在缩小整体尺寸并提升性能。 TSV（硅通孔）：一种垂直互连技术，通过在硅片上钻微小的孔并填充导电材料，如铜，以实现芯片内部不同层次之间的直接电气连接。TSV技术对于三维集成电路(3D IC)的实现至关重要，因为它可以显著缩短互连线长度，减少信号延迟和功耗。 WLP（晶圆级封装）：一种封装工艺，在整个晶圆阶段进行处理，而不是单独切割成芯片后进行封装。这样可以在不牺牲性能的情况下减小最终产品的尺寸，并且由于是在晶圆级别上进行，因此可以实现更高的生产效率。 Chapter1半导体封装设备行业综述 行业研究| 2025/03 半导体封装设备行业综述——工艺流程及封装方式分类 •传统封装以低成本和简单结构为主，先进封装通过高密度互连、异构集成、三维堆叠等技术，满足高性能计算、5G、AI等对算力、能效和小型化的需求，代表半导体行业的前沿发展方向 ◼半导体制造工艺流程可分为前道工艺和后道工艺，前道工艺主要是晶圆制造环节，后道工艺主要是封装测试环节。其中，后道工艺中的封装（Package）是指通过一系列技术手段将经过测试的集成电路裸芯片（Die）与外部电路连接，并通过封装材料进行物理保护和环境隔离，最终形成可安装、可操作的独立电子器件的过程。 半导体封装设备行业综述——后道封装设备市场规模 •全球半导体制造设备销售额从2023年的1063亿美元增长至2024年的1171亿美元，其中后道设备占比约为7%。未来，先进封装作为“超越摩尔定律”的核心且高性价比路径，将推动封装设备占比不断提升 ◼根据SEMI数据，全球半导体制造设备销售额从2023年的1063亿美元增长至2024年的1171亿美元，同比增长10%。其中，前道设备市场增长显著，晶圆加工设备销售额增长9%，其他前道细分市场销售额增长5%。前道设备市场的增长主要得益于尖端和成熟逻辑、先进封装和高带宽存储器（HBM）产能扩张的投资增加，以及来自中国大陆的投资大幅增加；后道设备市场在经历了两年的连续低迷后，在AI芯片和HBM制造日益复杂且需求不断增长的推动下，在2024年迎来了转机。其中，封装设备销售额同比增长25%，测试设备销售额同比增长20%。 ◼2022年，全球半导体设备销售额中，前道晶圆制造设备及后道封装、测试设备占比分别为80%、10%、8%。而2024年前道设备和后道设备销售额占比分别约为93%和7%，占比变化主要由于制程工艺的微缩对前道设备的依赖加深。AI与HPC对算力需求不断增加，使得芯片制程从7nm向2nm推进，光刻（如EUV光刻机）、刻蚀、薄膜沉积等前道核心工艺设备精度和复杂度显著提升，带来前道设备价值量占比持续提升。 ◼然而，3nm以下制程的每单位晶体管成本已接近临界点，制程微缩成本与难度陡增，先进封装可在不缩小制程节点的情况下提升性能。虽然当下后道设备销售额占比较低，但先进封装作为“超越摩尔定律”的核心且高性价比路径，将推动封装设备销售额占比不断提升，形成“前道突破性能极限，后道整合性能优势”的协同模式。未来，后道设备的高精度、异构集成能力将成为半导体产业竞争力的关键。 半导体封装设备行业综述——封装工艺所需半导体设备 •不同先进封装与传统封装工艺流程差距较大，先进封装新增应用包括晶圆研磨薄化、RDL制作、Bump制作、TSV制作等，其所需的半导体封装设备由原有后道封装设备和新增中前道设备构成 晶圆准备光刻胶涂覆与光刻凸点下金属化◼报告完整版/高清图表或更多报告：请登录www.leadleo.com 清洗机、沉积设备旋涂机、光刻机、显影设备溅射机◼如需进行品牌植入、数据商用、报告调研等商务需求，欢迎与我们联系 绝缘层沉积重新分配层RDL制作首席分析师：oliver.yuan@leadleo.com 薄膜沉积设备、旋涂机光刻机、溅射机、电镀机主笔分析师：jacob.zhang@leadleo.com （接上页——封装工艺所需半导体设备） •不同先进封装与传统封装工艺流程差距较大，先进封装新增应用包括晶圆研磨薄化、RDL制作、Bump制作、TSV制作等，其所需的半导体封装设备由原有后道封装设备和新增中前道设备构成 半导体封装设备行业综述——传统后道设备升级及厂商 •在先进封装技术中，传统后道封装设备需针对更小尺寸、更高集成度、更复杂结构（如3D封装、TSV、扇出型封装等）进行技术升级，主要体现在精度提升、材料兼容性、工艺控制、自动化与智能化等方面 •超细线键合：支持10μm以下金线或铜线键合，满足高密度互连需求•多材料兼容：支持铜柱、微凸块、TSV等结构的键合◼报告完整版/高清图表或更多报告：请登录www.leadleo.com •超声波与热压结合：优化超声波频率和温度控制•多点同步键合：实现多引脚同时键合，提升效率。••◼如需进行品牌植入、数据商用、报告调研等商务需求，欢迎与我们联系 •小间距键合：键合间距≤50μm，适应扇出型封装（Fan-out）首席分析师：oliver.yuan@leadleo.com •高精度模压：压力控制精度±0.1MPa，确保封装体无气泡或分层主笔分析师：jacob.zhang@leadleo.com Chapter2先进封装设备分析 先进封装设备分析——传统后道设备：减薄机 •在先进的多层封装技术(如2.5D/3D封装)中，所需的芯片厚度通常低于100um甚至50um以下。超薄晶圆由于其柔软性、较低的刚性和易脆性，对减薄设备的精度和工艺控制提出了极高的挑战 ◼不同先进封装技术路径的工艺流程与传统封装相比差异较大，但划片、贴片、键合、塑封设备仍为必备工艺。其中，晶圆减薄机（Wafer Thinning Machine）是半导体制造中的关键设备，主要用于对半导体晶圆进行减薄处理，以满足后续工艺（如封装、测试）的要求。其核心作用包括减小晶圆厚度、改善表面质量，以及适应先进封装。 ◼晶圆减薄工艺指在圆片背面采用机械或化学机械方式进行研磨，将圆片减薄到适合封装的程度。其原理主要是通过机械磨削、化学机械研磨、湿法刻蚀、干法刻蚀等方法来去除晶圆表面的材料。在减薄过程中，需要严格控制晶圆的平整度和厚度，以确保晶圆的质量和性能。晶圆减薄机是实现晶圆减薄工艺的关键设备。典型的晶圆减薄工艺的技术流程通常包括前期准备、晶圆固定、粗磨、精磨、抛光（可选）、清洗、检测和后续处理等多个关键步骤。 ◼晶圆厚度一般约为750μm，可将晶圆减薄至100um左右（最厚的晶圆用于逻辑门，厚度为100μm），以确保机械稳定性并防止高温加工过程中的翘曲。随着3D封装应用逐渐增多，要求晶圆厚度减薄至50-100um甚至50um以下，将显著增加对减薄设备的品质需求。此外，DRAM内存通常需要厚度为50um的晶圆，而MEMS存储器的厚度通常约为30μm。 TAIKO工艺是一种晶圆减薄技术，与以