我国半导体封测行业发展向好，封装设备迎来契机，半导体封装设备：国产替代机遇来临

本文将阐述全球半导体行业景气度上升，封装设备需求大增但面临缺货，国外设备存在交付周期长和价格高等问题。同时讲述我国半导体封测行业的发展状况，包括在全球的市场地位、环节成熟度等，进而指出我国封装设备的国产化面临机遇等情况。

写在前面

当下，全球的半导体行业景气度处于持续上升的态势。在各地，晶圆厂都在加速扩充产能，这一情况直接导致半导体封装设备的需求急剧增长，甚至出现了供给缺货的状态。而且，国外的设备厂商普遍存在交付周期长、价格昂贵的问题。这样的背景为国内半导体封装设备提供了一个绝佳的国产替代发展机遇。

01、先进封装推动我国半导体封测行业蓬勃发展

随着全球半导体的第三次产业转移，我国逐渐成为全球最大的半导体市场。我国凭借庞大的消费电子市场、雄厚的电子制造业基础以及劳动力成本优势，吸引着全球众多半导体公司前来投资。美国半导体产业协会的数据显示，2021年全球半导体销售额达到5475.8亿美元，而中国在2021年的半导体销售额达到1903.9亿元，销售额占全球的比重为34.77%，从2016 - 2021年的复合年增长率为11.78%，这个增速远远超过了全球平均水平。

▲ 全球半导体三次产业变迁历程

从生产制造的角度来看，半导体产业包含设计、制造和封测三个主要环节。封测环节包含半导体的封装和测试，它是晶圆加工后到芯片的过渡环节，属于半导体制造的后道工序。封装的过程是对生产加工后的晶圆进行切割、焊线塑封，让集成电路与外部器件达成电气连接和信号连接的同时，为集成电路提供物理和化学保护。在封测环节中，封装占据了绝大部分的价值量，大概占封测市场份额的80 - 85%。

▲ 半导体产业链三大主要环节

在这些环节里，我国的封测环节发展得最为成熟。首先，国内的龙头封测企业（也称为OSAT企业，主要对封测环节进行代工，需要购买大量封测设备，自身不生产封测设备）通过自主研发和并购重组，在国际市场分工中具备了很强的市场竞争力。看看2021年全球营收前十大封测厂商排名，就会发现有三家中国大陆企业入围，分别是长电科技、通富微电和华天科技，它们合计的市场份额达到了21%。

其次，我国封测市场的规模和增速也在不断攀升。根据中国半导体行业协会的统计，2020年我国的封测市场规模为2509.5亿元，总量在全球占比超过一半，而且增速明显高于同期全球水平。在未来，随着5G、汽车电子等市场需求的爆发式增长，我国封测市场还会持续受益。

再次，先进封装成为推动封测行业迅速发展的强大动力。2015年之后，由于制程技术突破难度大，并且工艺制程成本大幅增加，摩尔定律面临技术极限。在这种情况下，先进封装成为提升芯片性能的重要途径。先进封装能够通过晶圆级封装和系统级封装，更符合半导体微小化、复杂化和集成化的发展趋势，在高端逻辑芯片、存储器、射频芯片、图像处理芯片、触控芯片等领域得到了广泛应用。这就表明，提升芯片性能将更加依赖封测环节的技术和设备。

▲ 封装技术迭代过程

02、突破封装设备瓶颈，抓住国产化浪潮机遇

对于高端制造企业而言，“设备先行”是一个基本常识。半导体产业也不例外，从晶圆厂的资本开支来看，其中80%都用于购买半导体设备，由此可见半导体设备的重要性。

在封装设备方面，与引线键合工艺中的背面减薄、晶圆切割、贴片、引线键合、模塑密封、切筋成型这六大工序相对应，传统封装设备按照工艺流程主要分为减薄机、划片机、贴片机、引线键合机、塑封机及切筋成型机等。

▲ 主要的封测设备

近年来，受“全球缺芯”和先进封装的双重影响，封测企业纷纷加快扩产速度，这使得封装设备市场规模不断扩大。2020年，全球主要封测厂商的资本支出大幅增加，资本支出规模总计达到53.16亿美元，同比增长23.1%。这种高强度的资本支出使得封测设备厂的新增订单和积压订单都很饱满。根据SEMI的数据，2021年全球封装设备市场规模预计达到60.1亿美元，同比增长56.1%。

再看我国的情况。虽然我国封测环节的发展成熟度比制造环节要好，但是封装设备的国产化率远低于制程设备的国产化率，封装设备的技术突破成为我国封装行业发展的瓶颈。目前，全球封装设备市场呈现寡头垄断的格局，ASM Pacific、K&S、Besi、Disco、Towa、Yamada等公司占据了绝大部分的封装设备市场，行业集中度非常高，国内缺乏知名的封装设备制造厂商。

自2020年以来，由于半导体封装产能供不应求，我国封测厂不断扩大产能。从头部封测企业长电科技、通富微电、华天科技、晶方科技发布的定增公告来看，它们采购设备的国产替代需求不断上升，募投项目的国产化率分别为12.3%、4.5%、18.6%、34.8%。虽然与其他设备相比，封装设备整体的国产化率仍然较低，但这一情况充分显示出未来国产替代的趋势以及本土厂商所蕴含的广阔机会。

而且，目前全球封装设备缺货严重，交付时间不断延期。由于无法从国外获取设备，封测企业正在考虑采用本土封装设备作为替代方案。从长远来看，我们已经到了重新思考半导体产业链安全的时候了。随着未来封测企业对供应链安全、性价比高、认证周期短、本土服务便利、不受贸易摩擦影响等多种因素的考量，封装设备的国产化是必然的趋势。

在这种背景下，我国部分封装设备厂商经过多年的技术积累和市场培育，封装设备的设计制造能力逐渐成熟。以在固晶机领域领先的普莱信为代表的国产厂商，迎来了绝佳的发展机遇。普莱信打破传统设备厂商的思路，通过构建包含运动控制器、伺服驱动、直线电机和视觉系统的底层技术平台，并结合封装工艺，聚焦IC封装、先进封装、光通信封装、MiniLED封装等几大市场。其中，8英寸/12英寸高端IC级固晶机已经达到国际先进水平，并且已经进入到主流的封装企业。

03、结语

星星之火，可以燎原。随着持续的技术积累和市场培育，相信未来国产封装设备企业一定能够突破困境，并且依靠我国封测行业的快速发展，紧紧抓住国产化浪潮带来的机遇。

本文总结了全球半导体行业的发展趋势，重点阐述了我国半导体封测行业的发展现状、在全球的地位等情况，分析了我国封装设备面临的瓶颈以及在全球缺货背景下国产替代的必然趋势，最后对国产封装设备企业的未来发展表示了积极的展望。