2023年6月6日，台积电在召开股常会时表示，去年起台积电CoWoS（一种先进封装技术）产能需求几乎是双倍增长，明年需求持续强劲。2023年7月20日，台积电在2023Q2法说会上再一次透露，公司CoWoS等先进封装产能供不应求，公司预计明年先进封装产能将扩充至2倍以上。台积电在芯片领域的地位不言而喻，先进封装也得到了投资者的广泛关注。

    根据YOLE（全球知名市场研究与战略咨询公司），2021年全球范围内，先进封装占总封装市场的44%，到2027年这个比例会提升至53%，2021年-2027年间先进封装的CAGR（年复合增长率）为9.6%。而根据 Frost & Sullivan（全球最大的企业增长咨询公司）预测，2021-2025 年，中国先进封装市场规模复合增速达到29.9%，远高于全球的增速水平，中国的先进封装迎来了前所未有的高速发展机会。

    先进封装里面涉及的专业概念较多，网上关于封装的介绍也是多种多样。本文致力于从投资的角度，把先进封装用人话说清楚，为投资者建立对先进封装成体系的认知。本文预计阅读时长约20分钟。

    1、封装是什么

    集成电路的制造流程大体可以分为设计（43.2%）—制造（30.4%）—封测（26.4%）三个环节（括号内为价值占比），其中封测又可以分为封装和测试，其中封装价值占比85%，测试占比15%。

    简单来说封装是将芯片封装在一个外壳中，而测试是验证芯片的功能和性能是否符合设计要求。

    封装主要有两个作用：（1）保护芯片（2）连接芯片和电路板。 

    2、先进封装的竞争格局

    2022年，全球前15大先进封测厂商中，日月光（ASE，台湾）继续排名第一，遥遥领先于其他参与者，安靠（Amkor，美国）排名第二，英特尔（Intel，美国）排名第三。值得一提的是，晶圆厂也加入到对先进封装的争夺中，台积电（TSMC）2022年超过长电科技，来到第四位，三星也在去年成立了先进封装部门，全年收入排名第六。

    2022年中国有3家上市公司进入先进封装厂商的前15名，分别是第5名的长电科技（JCET），第7名的通富微电（Tongfu），第9名的天水华天（Tianshui Huatian）。   

    国产先进封装的上市公司如下：

    （1）长电科技：国内先进封装一哥

    公司前身是江阴晶体管厂，于2015年收购了全球排名第四的封测厂商星科金朋（前身为美国公司STATS，收购前星科金朋全球排名第四），一举成为全球第四大封测厂商，星科金朋拥有众多先进封装技术，包括FC、TSV、3D封装、SIP（系统级封装）等。

    根据公司业绩预告，预计公司2023年上半年扣非归母净利润同比下降70.39%-75.78%，预计2023年二季度扣非后归母净利润环比增长406%-541%、同比下降-54.61%-42.50%。能够看出，二季度长电科技的盈利能力环比一季度有大幅度改善，而且从三季度开始，海外大客户进入旺季，预计订单快速增长，稼动率有望迅速提升，且封测价格逐步企稳，业绩有望得到明显改善。

    业务结构上，公司2022年通讯电子板块占比39.3%，消费电子29.3%，运算电子占比17.4%，工业及医疗占比9.6%，汽车电子占比4.4%，根据公司调研纪要，汽车电子可能是未来公司重点发力的领域。公司海外业务占比73.8%，国内业务占比26.2%。

    先进封装技术方面，根据公司2022年年报：“在5G通讯领域，公司与客户共同开发了基于高密度 Fan out 封装技术的 2.5D  fcBGA 产品，同时认证通过 TSV 异质键合 3D SoC 的 fcBGA；公司的 XDFOI™ Chiplet 高密度多维异构集成系列工艺已按计划进入稳定量产阶段，该技术是一种面向 Chiplet 的极高密度、多扇出型封装高密度异构集成解决方案，其利用协同设计理念实现了芯片成品集成与测试一体化，涵盖 2D、2.5D、3D 集成技术。”

    点评：能够看出，在高端先进封装领域，长电科技的技术水平是国内领先的，一些先进封测的高端技术，长电科技均有通过认证及量产。二季度盈利能力环比大幅改善，三季度有望维持反转态势。

    （2）通富微电：国内先进封测二哥，聚焦算力芯片封测，与AMD深度合作

    通富微电公司通过并购，与AMD形成了“合资+合作”的联合模式，建立了战略合作伙伴关系，签订了长期业务协议，截至目前，已与AMD绑定8年，公司是AMD最大的封装测试供应商，占其封测订单总数的80%以上。2022年，公司的第一大客户营收占比达54.15%（AMD）。2022年公司的全球市占率从5.51%上升到了6.51%，远高于其他前十公司的市占率提升水平。

    2023年上半年，公司实现营业收入99亿，同比增长3.58%，其中一季度46亿，二季度53亿，二季度的营收环比转好。上半年归母净亏损1.70-1.98亿，但是扣除掉汇兑损益2.03亿后，公司的主营业务依然实现了盈利。根据调研纪要，三季度稼动率预计比二季度继续提高，应该可以达到80%左右。

    业务结构上，2022年，公司的高性能计算占比2/3左右（价格有保障），消费类手机占10%+，汽车电子占5%，存储及显示驱动占3%左右。公司海外业务占比73.5%，国内业务占比26.5%。

    先进封装技术方面，根据公司年报：“公司在 Chiplet、WLP、SiP、Fanout、2.5D、3D堆叠等先进封装方面均有布局和储备，目前已经可以为客户提供多样化的Chiplet封装解决方案，并已具备7nm、Chiplet先进封装技术规模量产能力，形成了差异化竞争优势。”根据公司7月11日披露：“公司的Chiplet封装解决方案已经量产”。

    根据公司的调研纪要：“公司的AI产品性能指标优于英伟达，有能力做到2.5D封装和测试。顺利的话，Q4有机会看到合作落地。”

    点评：与长电科技相似，二季度业务指标有明显转好，而且三季度预期继续向上。技术方面，通富微电的实力丝毫不弱，而且背靠AMD，在AI行业引领芯片增量的背景下，有可能是最为受益的标的。

    （3）华天科技：国内第三大封测厂

    华天科技位于甘肃天水，前身为永红器材厂，2015年，收购FlipChipInternational,LLC（美国），该公司专注于WLP(晶圆级)及FC-Bumping(覆晶凸块)等高端封装制程，从而获得高端封装技术，打开国外市场，截至目前，公司境外收入42.9%，国内收入57.1%。

    根据公司的2023年半年度业绩预告，公司2023H1预计实现归属于母公司所有者净利润0.5亿-0.7亿，同比-90.27%-86.38%；预计实现扣非归母净利润-2.00亿-1.80亿，同比-164.00%-157.60%。Q2单季度来看，公司预计实现归母净利润1.56亿-1.76亿，同比-49.19%-42.67%，环比扭亏转盈，公司23年Q2净利润环比提高，主要系Q2下游需求有所复苏，公司接单情况环比Q1有所改善，产能利用率提高。

    先进封装技术方面，华天科技已掌握SiP、FC、TSV、Bumping、Fan-Out、WLP、3D等先进封装技术，目前已建立三维晶圆级封装平台—3D Matrix，该平台由TSV、eSiFo（Fan-out）、3D SIP三大封装技术构成。已量产Chiplet产品，主要应用于5G通信、医疗等领域。

    点评：从境外收入占比能够看出一点端倪，长电科技和通富微电的国外收入占比均在73%左右，这个比例或可以反映出公司的一些竞争能力，毕竟最先进的芯片设计和晶圆代工还是在国外，能够多深度地参与国际合作，某种意义上，就代表了公司的技术水平，从这个角度看，长电科技和通富微电还是独一档的。

    （4）甬矽电子：新晋潜力股

    甬矽电子的核心创始团队大部分均来自长电科技，从成立之初即聚焦集成电路封测业务中的先进封装领域。

    公司2022年营收21.77亿，同比增长5.96%，毛利率21.91%，同比下降10pct。公司的主营产品为系统级封装产品（SiP）（56.85%）、扁平无引脚封装产品（QFN/DFN）（29.32%）、高密度细间距凸点倒装产品（FC类）（13.55%），其中SIP的毛利率明显高于其他两类产品，达到24.13%。公司的境内收入占比93%，境外收入占比7%。

    对于最先进的封装技术，官方描述是：“正在积极开发Fan-in/Fan-out、2.5D/3D等晶圆级封装技术、高密度系统级封装技术、大尺寸FC-BGA封装技术等。”

    点评：从公司对于先进封装技术的描述中不难看出，甬矽电子的2.5D等技术仍在积极开发中，与已经量产的公司有较大差距，但是由于公司上市时间较短，体量较小，成长速度快，且为科创板20cm公司，比较符合目前的市场偏好，因此从投资的角度，也有关注的价值。

    投资建议：封测环节是典型的重资产经营模式，马太效应较为明显。因此建议关注行业头部公司，又因为本轮先进封装的增量是由算力芯片的高增带来的，因此建议关注通富微电，算力芯片占比66%，充分享受AI行业增长带来的收益。

 ————————————以下为拓展阅读————————————       

    3、先进封装是什么，有什么意义

    提高芯片性能有两种方法：（1）在单位面积上放更多的晶体管，即提高芯片制程，把芯片做的更小（摩尔定律）（2）提高芯片间的通讯速度，以获得整体性能的提升（先进封装）。

    随着芯片越做越小，（1）越来越难实现，即芯片很难做的更小了。此时，为了获得性能的提升，人们只有在（2）上做文章，即先进封装。在后摩尔时代，先进封装是提高芯片性能的主流发展方向。

     至于如何提升芯片间的通讯速度：传统封装下，芯片通过PCB板上的布线进行通讯，称为PCB级互联；后来，有了系统级封装（System In Package，SIP），即将不同的芯片（包括处理器、存储器等）贴装到同一个封装基板Substrate上，可以实现Substrate级互联；现在，在先进封装的加持下，可以将不同的芯片集成在TSV（硅通孔技术：Through silicon via）内插板（interposer）上，通过TSV技术以及再布线（RDL）技术，实现不同芯片之间的信息交换，从而实现Wafer级互联，可以把通讯距离从公分级降低至纳米级。简而言之，先进封装缩短了芯片间的通讯距离，大幅度提高芯片间的通讯速度：Wafer级互联（先进封装）>Substrate级互联>PCB级互联。

    与之对应的，芯片的互联方式也发生了变化，从引线键合（WB）->凸点键合（Bumping）->重布线（RDL）+硅穿孔（TSV），对应着芯片互联从外部变为内部，距离也在不断地缩短。

    ps：对我国，先进封装还有特殊的意义。由于先进制程受限，先进封装+Chiplet可以一定程度上帮我国绕开限制。

    ps：摩尔定律——1965年初，戈登·摩尔表示集成电路上可容纳的元器件数量约18个月便会增加一倍，后在1975年将这一定律修改为单位面积芯片上的晶体管数量每两年能实现翻番。    

    ps：先进封装和chiplet（小芯片）是相辅相成的。可以把chiplet理解为积木，而先进封装就是搭积木的技术，先进封装可以把不同功能的chiplet搭在一起，从而实现异构集成甚至是异质集成。  

    4、先进封装的发展进程及主要的先进封装技术

    先说一下传统封装，传统封装主要是指打线封装（Wire Bonding，WB），具体如下图所示，芯片由金线连接到载板上。此外，还有SIP、DIP、QFP、BGA等类型，本文就不一一介绍了，有兴趣可以自行了解。

    而先进封装的基础，被称为覆晶封装（亦称倒装封装，Flip Chip Package，FCP或FC），如下图所示，晶片正面朝下，通过在晶片上长出的凸块（Bump）与导线载板连接。覆晶封装技术可以有效避免金线带来的各种问题,具有更好的散热和耐大电流的性能,提供了更好的热导率和散热面积。

     目前主流的先进封装技术有几种：

   （1）晶圆级封装（Wafer Level Chip Scale Packaging，WL-CSP），是指直接对晶圆进行封装，然后再切割的方式，如下图所示。因为制程更接近晶圆，所以一般是由晶圆厂直接做，晶圆级封装的好处在于除了拥有FC的优点之外，还可以提高设计效率、降低设计成本、减少生产周期，降低生产成本。

    （2）3D封装，又称为叠层芯片封装技术，是指在不改变封装体尺寸的前提下，在同一个封装体内于垂直方向叠放两个以上芯片的封装技术。就像是搭积木一样，把不同类型的芯片叠起来，如下图所示。3D封装比2D传统封装面积更小、功耗更低，拥有超大带宽。

    2.5D封装则是3D封装的青春版，是将晶片在硅中介板上面左右堆叠，而真正的3D封装是通过在芯片上实现TSV（硅通孔）技术，将晶片上下堆叠。目前在处理器上进行硅穿孔的技术还不够成熟，因此处理器会选择2.5D封装，而存储器可以选择3D封装。       

    ps：TSV（硅通孔）技术，是3D封装的基础，是一种利用垂直硅通孔实现芯片互连的方法。相比于传统引线连接，TSV具有更短的连接距离、更高的机械强度、更薄的芯片厚度、更高的封装密度，同时还可以实现异种芯片的互连。

    （3）集成式扇出型封装（Integrated Fan-Out，Info）

    Info是2.5D封装的一种，只不过晶片不通过硅中介板连接，而是通过在晶片上长出导线重布层（RDL）连接，下图中（a）为Fan-In，（b）为 Fan-Out，其区别就在于，Fan-Out的RDL层更宽，引脚数量更多。

    ps：重布线层（Re-distributed layer，RDL），将原来设计的芯片线路接点位置(I/O pad)，通过晶圆级金属布线制程和凸块制程改变其接点位置，使芯片能适用于不同的封装形式。

    （4）CoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate）

    当下大火的CoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate）也是一种2.5D封装技术，其核心技术就是把芯片先封装到有TSV（硅穿孔）的晶圆（硅中介板）上，再封装到基板上。

    目前几乎所有的HBM（High Bandwidth Memory）系统都封装在CoWos上，所有先进的人工智能加速器都使用HBM，因此几乎所有领先的数据中心GPU都是台积电封装在CoWoS上的。目前台积电相关的产能不足，可能会外溢部分订单到封装厂，但是目前来看，订单很难外溢到大陆的公司，外溢到日月光、矽品和Amkor的可能性更大。