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半導體先進封裝熱潮涌動，AI 能否承載未來產能？
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時間：2024-09-21 15:22:20
在科技日新月異的當下，半導體產業(yè)作為全球經濟的關鍵驅動力，始終處于創(chuàng)新與變革的前沿。其中，先進封裝技術正成為各大企業(yè)競相角逐的焦點領域。8 月 15 日，臺積電宣布購入群創(chuàng)光電廠房以擴充先進封裝產能，這一舉措再次引發(fā)了業(yè)界對于半導體先進封裝未來走向的深度思考。近兩個月來，頭部企業(yè)在該領域動作頻頻，而這背后，人工智能應用芯片的封裝能力提升成為主要目標。然而，在 AI 技術尚未找到 “殺手級” 應用的情況下，先進封裝是否會面臨過剩風險？這一問題牽動著整個行業(yè)的神經。
產能持續(xù)擴張勢頭強勁
8 月 9 日，全球最大封裝測試代工廠日月光半導體從宏璟建設購入 K18 廠房，主要布局晶圓凸塊封裝和覆晶封裝制程生產線，以滿足未來先進封裝產能擴充需求。此次擴產規(guī)模為去年 12 月以來最大，規(guī)劃擴產面積約為前兩次之和的三倍。今年 6 月，日月光宣布在高雄市擴產，支撐先進封裝制程的終端測試需求、AI 晶圓高效能運算和散熱需求。近三個月，日月光投資金額已達約 49 億元，用于購置設備和常務設施。7 月 11 日，日月光半導體子公司 ISE Labs 在美國加利福尼亞州圣荷西開設第二個廠區(qū)，針對北美客戶工程需求改建，服務對象涵蓋人工智能 / 機器學習、先進輔助駕駛系統(tǒng)、高性能計算等新興半導體應用領域解決方案開發(fā)商。
7 月 18 日，臺積電董事長兼總裁魏哲家在 2024 年第二季度法說會上表示，CoWoS 當前產能嚴重供不應求，正在努力擴產，期望在 2025 - 2026 年實現(xiàn)供需平衡。近日，臺積電首次釋放 CoWoS 制程委托外部公司生產訂單，由日月光投控旗下矽品精密工業(yè)股份有限公司承接，體現(xiàn)了臺積電通過與專業(yè)封測廠合作補足產能缺口的策略。
從全球來看，布局先進封裝的主要有 IDM、晶圓代工廠、封裝測試代工廠（OSAT）三大類企業(yè)。2023 年全球先進封裝資本支出情況顯示，臺積電、英特爾、三星和日月光分別以 27%、26%、15%、10% 的份額位居前四名，四家企業(yè)資本支出綜合約占 2023 年全行業(yè)資本支出的 78%。
封裝方式不斷創(chuàng)新
近期，封裝技術方式持續(xù)推陳出新。7 月，三星電子 AVP 先進封裝部門稱正在開發(fā)面向 AI 半導體芯片的新型 “3.3D” 先進封裝技術，目標 2026 年二季度實現(xiàn)量產。該技術整合多項先進異構集成技術，采用銅 RDL 重布線層代替價格高昂的硅中介層，可降低 22% 生產成本且不犧牲芯片表現(xiàn)。
8 月 5 日，全球最大 HBM 供應商 SK 海力士稱公司今年 3 月量產的 HBM3E 產品采用了 MR - MUF（批量回流模制底部填充）技術，該技術具備翹曲控制特性，芯片厚度比傳統(tǒng)芯片薄 40%，散熱性能良好。
今年 6 月，玻璃基板用于芯片封裝提升晶體管密度的消息引發(fā)關注。我國頭部芯片封測企業(yè)華天科技、通富微電、晶方科技紛紛回應有玻璃基板封裝研發(fā)布局或相關技術儲備。7 月，三星透露已委托三星電機部門啟動玻璃基板研發(fā)工作，預計 2026 年實現(xiàn)大規(guī)模生產并在 9 月完成試生產線建設。同月，AMD 表示計劃在 2025 - 2026 年超高性能系統(tǒng)級封裝（SiP）產品中引入玻璃基板。芯片封裝用玻璃基板技術由英特爾率先布局，預計 2026 - 2030 年實現(xiàn)量產。
產能過剩風險引擔憂
上述企業(yè)產能持續(xù)擴張、技術拓展加碼，AI 成為影響其決策的最大變量。不論是臺積電的 CoWoS、三星的 3.3D 封裝，還是日月光新擴建的廠房，都將面向人工智能的高性能計算芯片作為先進封裝布局的優(yōu)先目標。8 月 6 日，SK 海力士美國先進封裝廠將從美國政府獲得至多 4.5 億美元直接補貼和 5 億美元貸款。其在美國印第安納州西拉斐特投資 38.7 億美元建造的存儲器先進封裝生產基地，也以 AI 為首要目標市場。
然而，目前生成式人工智能技術雖投入巨大，但尚未找到有效且穩(wěn)定的營收來源。緊鑼密鼓上馬的先進封裝，是否會因可能存在的 AI 泡沫破裂而成為過剩產能？目前，許多業(yè)界人士對 AI 芯片未來市場場景仍持積極態(tài)度。國內半導體封裝測試公司華天科技（昆山）電子有限公司研發(fā)總監(jiān)、研究院院長馬書英表示，無論是用于高性能計算的算力市場，如國外的 ChatGPT、國內的 Kimi，還是無人駕駛等汽車領域相關需求，都需要 AI 芯片，這些應用將提升對新型封裝的需求。在他看來，布局先進封裝需要很大的人才和投資成本，有能力的企業(yè)有限，國內先進封裝產能更為稀缺，短期不存在過剩風險。
市場研究機構 Gartner 副總裁盛陵海認為，先進封裝技術復雜，產能需分國內國際市場來看。海外產能瞄準人工智能高性能計算和 HBM 等領域，技術領先，客戶需求立足全球高端；國內布局的先進封裝產能涵蓋 AI 芯片、存儲等領域，但相對落后且更為緊缺。對于未來先進封裝產能是否過剩，盛陵海表示，若各大封裝企業(yè)持續(xù)廣泛投資先進封裝技術并形成較大產能，均價會下滑，產能可能轉移到其他應用市場。但他也指出，在 AI 帶來井噴式投資回報之前，會有大批 AI 應用企業(yè)退出。目前來看，針對 AI 的投入不會結束，以英偉達為代表的算力基礎設施供應商將持續(xù)受益，意味著為 AI 芯片布局的先進封裝有下游市場接盤。
半導體先進封裝領域的熱潮持續(xù)涌動，各大企業(yè)在 AI 應用的驅動下積極擴張產能、創(chuàng)新技術。然而，AI 能否真正承載未來的先進封裝產能，目前仍存在諸多不確定性。盡管業(yè)界對 AI 芯片的市場前景持樂觀態(tài)度，但在 AI 技術尚未找到穩(wěn)定盈利模式的情況下，先進封裝產能過剩的風險始終如影隨形。未來，行業(yè)需要密切關注 AI 技術的發(fā)展動態(tài)以及市場需求的變化，以更加審慎的態(tài)度規(guī)劃先進封裝的發(fā)展路徑，確保產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
產能持續(xù)擴張勢頭強勁
8 月 9 日，全球最大封裝測試代工廠日月光半導體從宏璟建設購入 K18 廠房，主要布局晶圓凸塊封裝和覆晶封裝制程生產線，以滿足未來先進封裝產能擴充需求。此次擴產規(guī)模為去年 12 月以來最大，規(guī)劃擴產面積約為前兩次之和的三倍。今年 6 月，日月光宣布在高雄市擴產，支撐先進封裝制程的終端測試需求、AI 晶圓高效能運算和散熱需求。近三個月，日月光投資金額已達約 49 億元，用于購置設備和常務設施。7 月 11 日，日月光半導體子公司 ISE Labs 在美國加利福尼亞州圣荷西開設第二個廠區(qū)，針對北美客戶工程需求改建，服務對象涵蓋人工智能 / 機器學習、先進輔助駕駛系統(tǒng)、高性能計算等新興半導體應用領域解決方案開發(fā)商。
7 月 18 日，臺積電董事長兼總裁魏哲家在 2024 年第二季度法說會上表示，CoWoS 當前產能嚴重供不應求，正在努力擴產，期望在 2025 - 2026 年實現(xiàn)供需平衡。近日，臺積電首次釋放 CoWoS 制程委托外部公司生產訂單，由日月光投控旗下矽品精密工業(yè)股份有限公司承接，體現(xiàn)了臺積電通過與專業(yè)封測廠合作補足產能缺口的策略。
從全球來看，布局先進封裝的主要有 IDM、晶圓代工廠、封裝測試代工廠（OSAT）三大類企業(yè)。2023 年全球先進封裝資本支出情況顯示，臺積電、英特爾、三星和日月光分別以 27%、26%、15%、10% 的份額位居前四名，四家企業(yè)資本支出綜合約占 2023 年全行業(yè)資本支出的 78%。
封裝方式不斷創(chuàng)新
近期，封裝技術方式持續(xù)推陳出新。7 月，三星電子 AVP 先進封裝部門稱正在開發(fā)面向 AI 半導體芯片的新型 “3.3D” 先進封裝技術，目標 2026 年二季度實現(xiàn)量產。該技術整合多項先進異構集成技術，采用銅 RDL 重布線層代替價格高昂的硅中介層，可降低 22% 生產成本且不犧牲芯片表現(xiàn)。
8 月 5 日，全球最大 HBM 供應商 SK 海力士稱公司今年 3 月量產的 HBM3E 產品采用了 MR - MUF（批量回流模制底部填充）技術，該技術具備翹曲控制特性，芯片厚度比傳統(tǒng)芯片薄 40%，散熱性能良好。
今年 6 月，玻璃基板用于芯片封裝提升晶體管密度的消息引發(fā)關注。我國頭部芯片封測企業(yè)華天科技、通富微電、晶方科技紛紛回應有玻璃基板封裝研發(fā)布局或相關技術儲備。7 月，三星透露已委托三星電機部門啟動玻璃基板研發(fā)工作，預計 2026 年實現(xiàn)大規(guī)模生產并在 9 月完成試生產線建設。同月，AMD 表示計劃在 2025 - 2026 年超高性能系統(tǒng)級封裝（SiP）產品中引入玻璃基板。芯片封裝用玻璃基板技術由英特爾率先布局，預計 2026 - 2030 年實現(xiàn)量產。
產能過剩風險引擔憂
上述企業(yè)產能持續(xù)擴張、技術拓展加碼，AI 成為影響其決策的最大變量。不論是臺積電的 CoWoS、三星的 3.3D 封裝，還是日月光新擴建的廠房，都將面向人工智能的高性能計算芯片作為先進封裝布局的優(yōu)先目標。8 月 6 日，SK 海力士美國先進封裝廠將從美國政府獲得至多 4.5 億美元直接補貼和 5 億美元貸款。其在美國印第安納州西拉斐特投資 38.7 億美元建造的存儲器先進封裝生產基地，也以 AI 為首要目標市場。
然而，目前生成式人工智能技術雖投入巨大，但尚未找到有效且穩(wěn)定的營收來源。緊鑼密鼓上馬的先進封裝，是否會因可能存在的 AI 泡沫破裂而成為過剩產能？目前，許多業(yè)界人士對 AI 芯片未來市場場景仍持積極態(tài)度。國內半導體封裝測試公司華天科技（昆山）電子有限公司研發(fā)總監(jiān)、研究院院長馬書英表示，無論是用于高性能計算的算力市場，如國外的 ChatGPT、國內的 Kimi，還是無人駕駛等汽車領域相關需求，都需要 AI 芯片，這些應用將提升對新型封裝的需求。在他看來，布局先進封裝需要很大的人才和投資成本，有能力的企業(yè)有限，國內先進封裝產能更為稀缺，短期不存在過剩風險。
市場研究機構 Gartner 副總裁盛陵海認為，先進封裝技術復雜，產能需分國內國際市場來看。海外產能瞄準人工智能高性能計算和 HBM 等領域，技術領先，客戶需求立足全球高端；國內布局的先進封裝產能涵蓋 AI 芯片、存儲等領域，但相對落后且更為緊缺。對于未來先進封裝產能是否過剩，盛陵海表示，若各大封裝企業(yè)持續(xù)廣泛投資先進封裝技術并形成較大產能，均價會下滑，產能可能轉移到其他應用市場。但他也指出，在 AI 帶來井噴式投資回報之前，會有大批 AI 應用企業(yè)退出。目前來看，針對 AI 的投入不會結束，以英偉達為代表的算力基礎設施供應商將持續(xù)受益，意味著為 AI 芯片布局的先進封裝有下游市場接盤。
半導體先進封裝領域的熱潮持續(xù)涌動，各大企業(yè)在 AI 應用的驅動下積極擴張產能、創(chuàng)新技術。然而，AI 能否真正承載未來的先進封裝產能，目前仍存在諸多不確定性。盡管業(yè)界對 AI 芯片的市場前景持樂觀態(tài)度，但在 AI 技術尚未找到穩(wěn)定盈利模式的情況下，先進封裝產能過剩的風險始終如影隨形。未來，行業(yè)需要密切關注 AI 技術的發(fā)展動態(tài)以及市場需求的變化，以更加審慎的態(tài)度規(guī)劃先進封裝的發(fā)展路徑，確保產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
