全球先进封装高增,2.5D/3D封装成为核心最快赛道
全球先进封装市场保持稳健增长态势,行业成长确定性突出。2024年全球先进封装市场规模约407.6亿美元,中信建投预测2029年将增长至674.4亿美元,五年年均增速达到10.6%。细分赛道中,2.5D/3D封装增长势头领跑全行业,是先进封装核心增量核心。2024年全球2.5D/3D封装市场规模约81.8亿美元,预计2029年可达258.2亿美元,五年年均增速高达25.8%。国内市场同步高速扩容,2024年中国大陆先进封装市场规模约513.5亿元,预计2029年增长至1005.9亿元,国内产业升级节奏持续加快。
传统封装核心功能集中于芯片保护与信号外接,仅承担基础防护、电路转接作用。随着AI高性能芯片迭代升级,单颗芯片集成GPU、HBM、多类Chiplet等多元器件,芯片间数据交互量爆发式增长,互联节点从以往数十、数百个提升至上万个。传统引线连接存在线路过长、互联密度不足的短板,无法适配AI芯片高速传输需求,行业逐步普及微凸点、RDL重布线、TSV硅通孔、混合键合等先进互联技术。先进封装的核心逻辑,是将多颗异构芯片近距离集成,通过高密度、短路径线路实现高效互联,从基础封装环节升级为芯片性能提升的关键载体。
AI重构封装价值,封装成为高端芯片性能核心变量
传统单芯片架构下,芯片可独立完成运算工作,封装仅为辅助配套环节,价值占比极低。AI GPU芯片彻底改变这一产业逻辑,以CoWoS封装方案为代表,可实现GPU与多颗HBM高带宽内存的集成封装,通过中介层缩短芯片间传输距离,大幅提升数据读写与运算效率,封装工艺优劣直接决定AI芯片最终算力性能。目前行业搭载HBM的高端AI训练芯片,普遍采用CoWoS等2.5D封装方案。随着芯片I/O接口数量大幅扩容,互联间距缩小至100μm及以下,传统引线键合工艺已无法匹配高密度互联需求,先进封装成为高端AI芯片量产的必备条件。
高端AI芯片成本结构已发生颠覆性变化,封装环节价值占比大幅提升。行业成本拆分数据显示,英伟达B200芯片中,先进制程晶圆制造成本占比约23%,CoWoS封装及配套测试成本占比达21%,两者占比基本持平,叠加占比42%的HBM内存,先进封装与配套存储、测试环节成为高端AI芯片核心成本构成。相较于传统芯片封装仅占总成本数个百分点的格局,AI芯片彻底重塑了封装行业的价值地位。
主流与下一代先进封装技术路线迭代演进
当前AI芯片量产主流方案为CoWoS封装技术,核心工艺是将GPU、HBM芯片集成于中介层,再整体贴合至封装基板,目前台积电已迭代出CoWoS-S、CoWoS-R、CoWoS-L多条细分路线。其中CoWoS-L为现阶段高端AI芯片主流应用方案,摒弃整块高成本硅中介层设计,仅在高速互联核心区域配置小型硅桥,其余区域依托RDL工艺完成线路连接,可有效扩大封装面积,适配多芯片集成需求。
行业后续持续迭代新型封装方案,CoWoP、CoPoS为下一代核心技术方向。CoWoP方案取消传统ABF、BT封装载板,将芯片与中介层直接集成于高精度PCB板材,精简结构、缩短信号传输路径,同时可依托成熟大尺寸PCB产线控制生产成本。目前该技术仍处于研发阶段,尚未大规模量产,且对高阶HDI、类载板、MSAP精细线路等PCB工艺要求严苛。
CoPoS方案主要解决传统圆形晶圆封装利用率低的痛点,将圆形晶圆替换为310×310mm、
目前台积电CoPoS中试线已进入设备与材料验证阶段,规划2028至2029年实现大规模量产,现阶段仍需攻克面板翘曲、RDL对位精度、生产良率等技术难题,产业化放量仍需时间。
HBM多层堆叠升级,持续抬升封装工艺难度
HBM高带宽内存的迭代升级,是先进封装第二大核心增量来源。HBM通过TSV硅通孔技术,将多片DRAM垂直堆叠互联,实现超大带宽数据传输。行业HBM堆叠层数持续提升,从早期8层、12层逐步向16层、20层高阶迭代,堆叠层数增加持续推高封装工艺难度。
受限于整体封装高度规范,多层堆叠要求单片DRAM厚度降至30μm以下,超薄芯片在加热键合工艺中极易出现翘曲变形,且微间距互联节点对对位精度要求极高,微小偏差即可引发断路失效。当前HBM封装主流采用TCB热压键合工艺,后续将持续向Hybrid Bonding混合键合技术升级,适配更高密度、更高层数的堆叠需求。同时新一代HBM4在Base Die中集成逻辑功能,进一步强化存储芯片与GPU的协同适配能力。
远期行业将推出HBF技术,可理解为适配NAND闪存的HBM方案,通过多层NAND垂直堆叠,补齐AI推理场景大容量存储需求。该技术定位介于高带宽高成本的HBM与大容量低带宽的SSD之间,首代方案规划单堆叠16层、容量512GB、读取带宽1.6TB/s,目前仍处于早期研发阶段,在NAND写入寿命、访问延迟等方面仍存在技术短板。
光互联融入封装体系,开启光电集成全新趋势
光互联与先进封装的融合,是行业第三大核心变革方向。传统服务器架构中,芯片通过PCB铜线路传输数据至光模块,再完成光电信号转换,长距离铜线路传输会产生较高功耗损耗,无法适配AI超高带宽传输需求。
台积电推出的COUPE技术,核心是将光电转换模块向芯片端前移,通过SoIC工艺实现EIC电信计算芯片与PIC光子芯片的键合集成,将互联间距缩小至10μm以内。未来可实现光引擎、逻辑芯片、HBM内存的一体化CoWoS封装,让光信号在封装内部直接完成输出传输。数据显示,COUPE+CoWoS组合方案可将单位传输功耗降至2pJ/bit以下,远优于传统铜互连的30pJ/bit以上功耗,带宽密度可提升至1Tbps/mm²。目前该技术产业化贡献有限,但确立了芯片、存储、光互联一体化集成的长期行业趋势。
CoWoS产能持续紧缺,行业扩产节奏偏慢
从产业落地来看,CoWoS仍是当前唯一大规模商用的高端先进封装路线,行业产能高度集中,台积电占据全球超80%的CoWoS产能。行业产能处于持续紧缺状态,头部厂商有序推进扩产。2025年底台积电CoWoS月产能约7.5万至8万片,预计2026年底提升至12万至13万片,2027年底达16万片左右,2028年底进一步增至18万片左右。需求端持续旺盛,除英伟达占据核心产能外,博通、AMD及谷歌、Meta、AWS等厂商的ASIC芯片需求持续放量,供需紧平衡格局长期延续。
先进封装扩产存在明显壁垒,一条完整产线从建设到产能爬坡需要12至18个月,叠加高端设备交期限制,产能释放节奏偏慢。同时台积电SoIC工艺同步扩产,2026年底产能预计达1万至1.5万片/月,2027年、2028年底将分别提升至3.5万片、6.5万片/月,主要适配谷歌TPU、英伟达下一代GPU、AWS Trainium及CPO相关产品量产需求。
国内先进封装加速追赶,晶圆厂跨界入局完善产业布局
中国大陆先进封装产业起步相对较晚,整体渗透率偏低,2024年先进封装占国内封测市场比重仅15.5%,低于全球平均水平,但后续增长空间广阔,预计年均增速达14.4%,2029年市场规模有望突破千亿。现阶段国内产业核心聚焦2.5D/3D封装、CoWoS相关技术补短板、扩产能。
国内专业封测厂持续加码布局,盛合晶微、长电科技、华天科技、甬矽电子等企业,重点突破RDL重布线、2.5D/3D封装等核心中段工艺,逐步实现规模化量产。同时先进封装工艺逐步趋近晶圆制造技术体系,国内头部晶圆厂纷纷跨界入局,完善本土产业链布局。2026年1月中芯国际成立先进封装研究院,同年4月设立全资子公司芯三维半导体;华虹宏力2026年3月出资10亿元成立上海华曜芯半导体,专攻先进封装领域,依托自身光刻、沉积、刻蚀、键合等晶圆制造技术积淀,快速补齐本土先进封装产能与技术短板。
相关公司
盛合晶微目前已经形成2.5D全流程量产能力。公司SmartPoser平台覆盖硅转接板、RDL有机转接板和嵌入式硅桥三条路线。按照招股说明书口径,以2024年收入计算,公司在中国大陆2.5D市场份额约85%。IPO募集资金中约48亿元用于2.5D/3D扩产,项目完成后预计新增1.6万片/月三维多芯片集成封装产能,以及4000片/月超高密度三维多芯片集成封装产能。
汇成股份原来的主要业务是显示驱动芯片封测,现在开始往算力和存储封装延伸。2026年7月,子公司计划在上海嘉定投资不低于75亿元建设HITS先进封装平台,重点做超窄间距凸块、超细RDL、大尺寸中介层、Hybrid Bonding和TSV。存储方面,公司通过鑫丰科技等项目布局DRAM封装,目标到2027年底把相关DRAM封装产能提高到6万片/月。
600***已经布局2.5D/3D、Chiplet、XDFOI、FCBGA、SiP和CPO等多个方向,2025年多芯片异构集成封装已经实现规模化量产。2026年公司资本开支预算提高到约100亿元,其中上海临港项目计划投资78亿元建设2.5D/3D先进封装产能,一期计划2028年下半年投产。韩国基地也在增加HBM存储封装,并开始承接海外2.5D算力订单。
002***目前已经覆盖SiP、FC、TSV、Bumping、FO、WLP、PLP和2.5D/3D等多条技术路线。南京2.5D/3D产线已经通线;FOPLP已经完成多家客户验证和可靠性认证,并进入生产阶段。2026年5月,公司又启动南京二期项目,计划投资30亿元建设高端存储芯片封测产线,预计2028年建成,达产后增加约4.3亿只/年的存储芯片封测能力。
688***2025年推出FH-BSAP先进封装平台,覆盖扇出封装、2.5D异构集成和3D垂直堆叠。公司二期项目投资110亿元,包含FC-BGA、Bumping、Fan-out和2.5D/3D产线。2026年6月又公布103亿元三期项目,继续增加Bump、2.5D和FC等先进封装产能。
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作者:于晓明 执业证书编号:A0680622030012
全球先进封装高增,2.5D/3D封装成为核心最快赛道
全球先进封装市场保持稳健增长态势,行业成长确定性突出。2024年全球先进封装市场规模约407.6亿美元,中信建投预测2029年将增长至674.4亿美元,五年年均增速达到10.6%。细分赛道中,2.5D/3D封装增长势头领跑全行业,是先进封装核心增量核心。2024年全球2.5D/3D封装市场规模约81.8亿美元,预计2029年可达258.2亿美元,五年年均增速高达25.8%。国内市场同步高速扩容,2024年中国大陆先进封装市场规模约513.5亿元,预计2029年增长至1005.9亿元,国内产业升级节奏持续加快。
传统封装核心功能集中于芯片保护与信号外接,仅承担基础防护、电路转接作用。随着AI高性能芯片迭代升级,单颗芯片集成GPU、HBM、多类Chiplet等多元器件,芯片间数据交互量爆发式增长,互联节点从以往数十、数百个提升至上万个。传统引线连接存在线路过长、互联密度不足的短板,无法适配AI芯片高速传输需求,行业逐步普及微凸点、RDL重布线、TSV硅通孔、混合键合等先进互联技术。先进封装的核心逻辑,是将多颗异构芯片近距离集成,通过高密度、短路径线路实现高效互联,从基础封装环节升级为芯片性能提升的关键载体。
AI重构封装价值,封装成为高端芯片性能核心变量
传统单芯片架构下,芯片可独立完成运算工作,封装仅为辅助配套环节,价值占比极低。AI GPU芯片彻底改变这一产业逻辑,以CoWoS封装方案为代表,可实现GPU与多颗HBM高带宽内存的集成封装,通过中介层缩短芯片间传输距离,大幅提升数据读写与运算效率,封装工艺优劣直接决定AI芯片最终算力性能。目前行业搭载HBM的高端AI训练芯片,普遍采用CoWoS等2.5D封装方案。随着芯片I/O接口数量大幅扩容,互联间距缩小至100μm及以下,传统引线键合工艺已无法匹配高密度互联需求,先进封装成为高端AI芯片量产的必备条件。
高端AI芯片成本结构已发生颠覆性变化,封装环节价值占比大幅提升。行业成本拆分数据显示,英伟达B200芯片中,先进制程晶圆制造成本占比约23%,CoWoS封装及配套测试成本占比达21%,两者占比基本持平,叠加占比42%的HBM内存,先进封装与配套存储、测试环节成为高端AI芯片核心成本构成。相较于传统芯片封装仅占总成本数个百分点的格局,AI芯片彻底重塑了封装行业的价值地位。
主流与下一代先进封装技术路线迭代演进
当前AI芯片量产主流方案为CoWoS封装技术,核心工艺是将GPU、HBM芯片集成于中介层,再整体贴合至封装基板,目前台积电已迭代出CoWoS-S、CoWoS-R、CoWoS-L多条细分路线。其中CoWoS-L为现阶段高端AI芯片主流应用方案,摒弃整块高成本硅中介层设计,仅在高速互联核心区域配置小型硅桥,其余区域依托RDL工艺完成线路连接,可有效扩大封装面积,适配多芯片集成需求。
行业后续持续迭代新型封装方案,CoWoP、CoPoS为下一代核心技术方向。CoWoP方案取消传统ABF、BT封装载板,将芯片与中介层直接集成于高精度PCB板材,精简结构、缩短信号传输路径,同时可依托成熟大尺寸PCB产线控制生产成本。目前该技术仍处于研发阶段,尚未大规模量产,且对高阶HDI、类载板、MSAP精细线路等PCB工艺要求严苛。
CoPoS方案主要解决传统圆形晶圆封装利用率低的痛点,将圆形晶圆替换为310×310mm、
目前台积电CoPoS中试线已进入设备与材料验证阶段,规划2028至2029年实现大规模量产,现阶段仍需攻克面板翘曲、RDL对位精度、生产良率等技术难题,产业化放量仍需时间。
HBM多层堆叠升级,持续抬升封装工艺难度
HBM高带宽内存的迭代升级,是先进封装第二大核心增量来源。HBM通过TSV硅通孔技术,将多片DRAM垂直堆叠互联,实现超大带宽数据传输。行业HBM堆叠层数持续提升,从早期8层、12层逐步向16层、20层高阶迭代,堆叠层数增加持续推高封装工艺难度。
受限于整体封装高度规范,多层堆叠要求单片DRAM厚度降至30μm以下,超薄芯片在加热键合工艺中极易出现翘曲变形,且微间距互联节点对对位精度要求极高,微小偏差即可引发断路失效。当前HBM封装主流采用TCB热压键合工艺,后续将持续向Hybrid Bonding混合键合技术升级,适配更高密度、更高层数的堆叠需求。同时新一代HBM4在Base Die中集成逻辑功能,进一步强化存储芯片与GPU的协同适配能力。
远期行业将推出HBF技术,可理解为适配NAND闪存的HBM方案,通过多层NAND垂直堆叠,补齐AI推理场景大容量存储需求。该技术定位介于高带宽高成本的HBM与大容量低带宽的SSD之间,首代方案规划单堆叠16层、容量512GB、读取带宽1.6TB/s,目前仍处于早期研发阶段,在NAND写入寿命、访问延迟等方面仍存在技术短板。
光互联融入封装体系,开启光电集成全新趋势
光互联与先进封装的融合,是行业第三大核心变革方向。传统服务器架构中,芯片通过PCB铜线路传输数据至光模块,再完成光电信号转换,长距离铜线路传输会产生较高功耗损耗,无法适配AI超高带宽传输需求。
台积电推出的COUPE技术,核心是将光电转换模块向芯片端前移,通过SoIC工艺实现EIC电信计算芯片与PIC光子芯片的键合集成,将互联间距缩小至10μm以内。未来可实现光引擎、逻辑芯片、HBM内存的一体化CoWoS封装,让光信号在封装内部直接完成输出传输。数据显示,COUPE+CoWoS组合方案可将单位传输功耗降至2pJ/bit以下,远优于传统铜互连的30pJ/bit以上功耗,带宽密度可提升至1Tbps/mm²。目前该技术产业化贡献有限,但确立了芯片、存储、光互联一体化集成的长期行业趋势。
CoWoS产能持续紧缺,行业扩产节奏偏慢
从产业落地来看,CoWoS仍是当前唯一大规模商用的高端先进封装路线,行业产能高度集中,台积电占据全球超80%的CoWoS产能。行业产能处于持续紧缺状态,头部厂商有序推进扩产。2025年底台积电CoWoS月产能约7.5万至8万片,预计2026年底提升至12万至13万片,2027年底达16万片左右,2028年底进一步增至18万片左右。需求端持续旺盛,除英伟达占据核心产能外,博通、AMD及谷歌、Meta、AWS等厂商的ASIC芯片需求持续放量,供需紧平衡格局长期延续。
先进封装扩产存在明显壁垒,一条完整产线从建设到产能爬坡需要12至18个月,叠加高端设备交期限制,产能释放节奏偏慢。同时台积电SoIC工艺同步扩产,2026年底产能预计达1万至1.5万片/月,2027年、2028年底将分别提升至3.5万片、6.5万片/月,主要适配谷歌TPU、英伟达下一代GPU、AWS Trainium及CPO相关产品量产需求。
国内先进封装加速追赶,晶圆厂跨界入局完善产业布局
中国大陆先进封装产业起步相对较晚,整体渗透率偏低,2024年先进封装占国内封测市场比重仅15.5%,低于全球平均水平,但后续增长空间广阔,预计年均增速达14.4%,2029年市场规模有望突破千亿。现阶段国内产业核心聚焦2.5D/3D封装、CoWoS相关技术补短板、扩产能。
国内专业封测厂持续加码布局,盛合晶微、长电科技、华天科技、甬矽电子等企业,重点突破RDL重布线、2.5D/3D封装等核心中段工艺,逐步实现规模化量产。同时先进封装工艺逐步趋近晶圆制造技术体系,国内头部晶圆厂纷纷跨界入局,完善本土产业链布局。2026年1月中芯国际成立先进封装研究院,同年4月设立全资子公司芯三维半导体;华虹宏力2026年3月出资10亿元成立上海华曜芯半导体,专攻先进封装领域,依托自身光刻、沉积、刻蚀、键合等晶圆制造技术积淀,快速补齐本土先进封装产能与技术短板。
相关公司
盛合晶微目前已经形成2.5D全流程量产能力。公司SmartPoser平台覆盖硅转接板、RDL有机转接板和嵌入式硅桥三条路线。按照招股说明书口径,以2024年收入计算,公司在中国大陆2.5D市场份额约85%。IPO募集资金中约48亿元用于2.5D/3D扩产,项目完成后预计新增1.6万片/月三维多芯片集成封装产能,以及4000片/月超高密度三维多芯片集成封装产能。
汇成股份原来的主要业务是显示驱动芯片封测,现在开始往算力和存储封装延伸。2026年7月,子公司计划在上海嘉定投资不低于75亿元建设HITS先进封装平台,重点做超窄间距凸块、超细RDL、大尺寸中介层、Hybrid Bonding和TSV。存储方面,公司通过鑫丰科技等项目布局DRAM封装,目标到2027年底把相关DRAM封装产能提高到6万片/月。
600***已经布局2.5D/3D、Chiplet、XDFOI、FCBGA、SiP和CPO等多个方向,2025年多芯片异构集成封装已经实现规模化量产。2026年公司资本开支预算提高到约100亿元,其中上海临港项目计划投资78亿元建设2.5D/3D先进封装产能,一期计划2028年下半年投产。韩国基地也在增加HBM存储封装,并开始承接海外2.5D算力订单。
002***目前已经覆盖SiP、FC、TSV、Bumping、FO、WLP、PLP和2.5D/3D等多条技术路线。南京2.5D/3D产线已经通线;FOPLP已经完成多家客户验证和可靠性认证,并进入生产阶段。2026年5月,公司又启动南京二期项目,计划投资30亿元建设高端存储芯片封测产线,预计2028年建成,达产后增加约4.3亿只/年的存储芯片封测能力。
688***2025年推出FH-BSAP先进封装平台,覆盖扇出封装、2.5D异构集成和3D垂直堆叠。公司二期项目投资110亿元,包含FC-BGA、Bumping、Fan-out和2.5D/3D产线。2026年6月又公布103亿元三期项目,继续增加Bump、2.5D和FC等先进封装产能。
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作者:于晓明 执业证书编号:A0680622030012