按应用环节划分,半导体材料可分为前道晶圆制造材料和后道封装材料两大类。封装是指将生产加工后的晶圆进行切割、焊线塑封,使电路与外部器件实现连接,并为半导体产品提供机械保护,使其免受物理、化学等环境因素损失的工艺。
从产业链角度看,半导体封装材料行业上游为金属、陶瓷、塑料、玻璃等各种原料,中游包括缝合胶、键和丝、封装基板、切割材料、引线框架、环氧膜塑料、芯片粘贴材料、陶瓷封装材料,下游为半导体广泛的应用领域,如服务器、网络通信、消费电子、汽车电子、工业电子、其他电子产品等。
随着半导体先进制程不断向纳米级甚至以下迈进,晶片设计与制造工艺微缩的难度、成本与开发时间均呈现较大增长,因此能够以更低成本提供同等级效能表现、实现晶片间的高密度互联的先进封装应运而生。
先进封装工艺包括倒装封装(FlipChip)、晶圆级封装(WLP)、2.5D 封装(Interposer)、3D 封装(TSV)、Chiplet 等。据 Yole 预测,全球半导体先进封装市场在 2022 年价值 443 亿美元,约占整个集成电路(IC)封装市场的 48%,预计从 2022 年到 2028 年将以 10.6%的复合年增长率增长至 786 亿美元。
相比之下,传统封装市场预计从 2022 年到 2028 年的复合年增长率将放缓至 3.2%,达到 575 亿美元;整体封装市场预计将以 6.9%的复合年增长率增长,达到 1,360 亿美元。先进封装市场规模增长更为显著,有望为全球封测市场贡献主要增量。
半导体先进封装上游几款自主化程度低、技术难度高、未来增量空间较大的材料产品进行布局,目前着力推进临时键合胶(TBA)、封装光刻胶(PSPI)等产品。
1、封装光刻胶 PSPI 市场概况
封装光刻胶 PSPI,是一种光敏性聚酰亚胺材料,兼具光刻胶的图案化和树脂薄膜的应力缓冲、介电层等功能,主要应用于晶圆级封装(WLP)中的 RDL(再布线)工艺中,使用时先涂覆在晶圆表面,再经曝光显影、固化等工艺,可得到图案化的薄膜。国内封装光刻胶 PSPI 处于起步阶段,需求高度依赖进口。
2022 年全球 PSPI 市场规模达到 4.2 亿美元,同比增长 19.6%。全球光敏聚酰亚胺 PSPI 的核心厂商包括 Toray,HD Microsystems 等。根据恒州博智数据,2022 年全球前三大 PSPI 厂商占有大约 93.0%的市场份额。我国 PSPI 光刻胶行业尚处于起步阶段,部分企业如鼎龙股份已经掌握生产技术。
2、临时键合胶 TBA 市场概况
临时键合胶 TBA 是把晶圆和临时载板黏接在一起的中间层材料,是晶圆减薄的关键材料。临时键合胶可用于需要在减薄晶圆上制造再布线层的晶圆级封装或需要在减薄晶圆上进行 CMP 等 TSV 相关工艺的 2.5D/3D 封装。
临时键合胶由基础黏料加入助剂混合配比形成,其材料性能由基础黏料的性质决定。基础黏料包括热塑性树脂、热固性树脂等。临时键合胶需要热和化学稳定性高、黏接强度高、机械稳定性好、均一性好、操作性好等重要性能。根据恒州博智统计,2022 年全球临时键合胶市场销售额达到了 13 亿元,预计 2029 年将达到 23 亿元,复合增长率约 8.2%。
全球核心厂商包括 3M、DaxinMaterials 等,行业前三大供应商合计占比超过 40%。而亚太地区是全球最大的市场,占有超过 70%的市场份额。中国大陆临时键合胶行业起步时间较晚,目前实现规模化量产的企业数量较少。
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