一、行業(yè)相關(guān)概述
1、集成電路封裝和測試的定義與作用
根據(jù)觀研報告網(wǎng)發(fā)布的《中國集成電路封測行業(yè)現(xiàn)狀深度研究與發(fā)展前景預(yù)測報告（2024-2031年）》顯示，集成電路產(chǎn)業(yè)鏈可以分為IC設(shè)計、晶圓制造（也稱前道工藝）、封裝測試（也稱后道工藝）三個核心環(huán)節(jié)，以及EDA/IP、半導(dǎo)體設(shè)備、半導(dǎo)體材料等三個支撐環(huán)節(jié)。集成電路封裝測試是集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中不可或缺的環(huán)節(jié)，一直伴隨著集成電芯片技術(shù)的不斷發(fā)展而變化。
資料來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
集成電路封裝主要是指安裝集成電路芯片外殼的過程，包括將制備合格的芯片、元件等裝配到載體上，采用適當(dāng)?shù)倪B接技術(shù)形成電氣連接，安裝外殼，構(gòu)成有效組件的整個過程。安裝集成電路芯片（元件）的外殼時，可以采用塑料、金屬、陶瓷、玻璃等材料，通過特定的工藝將芯片（元件）包封起來，使得集成電路在工作環(huán)境和條件下能穩(wěn)定、可靠地工作。封裝主要起著安放、固定、密封、保護(hù)芯片，以及確保電路性能和散熱性能等作用。隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，封裝又有了新的作用，如功能集成和系統(tǒng)測試等。
集成電路測試既是集成電路設(shè)計的組成部分，也是芯片制造的一個環(huán)節(jié)。集成電路測試的主要作用是檢測電路存在的問題、問題出現(xiàn)的位置和修正問題的方法。一般意義上的集成電路測試主要指在晶圓制造后階段的圓片測試和成品測試，包括特征化測試、可靠性測試、質(zhì)量保證測試等。
2、傳統(tǒng)封裝和先進(jìn)封裝
在業(yè)界先進(jìn)封裝技術(shù)與傳統(tǒng)封裝技術(shù)以是否采用焊線來區(qū)分，傳統(tǒng)封裝主要是指先將晶圓切割成單個芯片再進(jìn)行封裝的工藝，利用引線框架作為載體，采用引線鍵合互連的形式進(jìn)行封裝，主要包括 DIP、SOP、SOT、TO、QFP 等封裝形式。
先進(jìn)封裝主要是采用鍵合互連并利用封裝基板來實現(xiàn)的封裝技術(shù)，應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計思路和先進(jìn)的集成工藝，對芯片進(jìn)行封裝級重構(gòu)，并且能有效提升系統(tǒng)高功能密度的封裝，主要包括倒裝芯片（Flip Chip，F(xiàn)C）封裝、晶圓級封裝（Wafer Level Package，WLP）、2.5D 封裝、3D 封裝等。由于不同國家和地區(qū)、不同企業(yè)的發(fā)展水平不一致，有些時候也會將 QFN 和BGA 列入先進(jìn)封裝范圍，本報告也采用這一劃分方式。封裝技術(shù)分為傳統(tǒng)封裝和先進(jìn)封裝，兩種技術(shù)之間不存在明確的替代關(guān)系。根據(jù)產(chǎn)品工藝復(fù)雜程度、封裝形式、封裝技術(shù)、封裝產(chǎn)品所用材料是否處于行業(yè)前沿，傳統(tǒng)封裝具有性價比高、產(chǎn)品通用性強、使用成本低、應(yīng)用領(lǐng)域廣的優(yōu)點，與先進(jìn)封裝沒有明確的替代關(guān)系。
3、集成電路封測特點
集成電路芯片對使用環(huán)境具有較高的要求，不能長時間裸露在外部環(huán)境中?？諝庵械碾s質(zhì)、腐蝕性氣體甚至水蒸氣都會腐蝕集成電路芯片上的精密蝕刻電路，導(dǎo)致性能下降或者失效。為了防止外部環(huán)境對芯片的損害，就必須用特定工藝將集成電路芯片包裹起來。集成電路封裝，就是用特定材料、工藝技術(shù)對芯片進(jìn)行安放、固定、密封，保護(hù)芯片性能，并將芯片上的接點連接到封裝外殼上，實現(xiàn)芯片內(nèi)部功能的外部延伸。集成電路芯片封裝完成后，需要進(jìn)行性能測試，以確保封裝的芯片符合性能要求。通常認(rèn)為，集成電路封裝主要有電氣特性的保持、芯片保護(hù)、應(yīng)力緩和及尺寸調(diào)整配合四大功能。
集成電路封裝功能
| 封裝功能 | 詳細(xì)介紹 |
| 芯片電氣特性保持功能 | 通過封裝技術(shù)的進(jìn)步，滿足不斷發(fā)展的高性能、小型化、高頻化等方面的要求，確保芯片的功能性 |
| 芯片保護(hù)功能 | 保護(hù)芯片表面以及連接引線等，使其在電氣或物理方面免受外力損害及外部環(huán)境的影響。 |
| 應(yīng)力緩和功能 | 受外部環(huán)境影響或芯片自身發(fā)熱都會產(chǎn)生應(yīng)力，封裝可以緩解應(yīng)力，防止芯片發(fā)生損壞失效，保證可靠性。 |
| 尺寸調(diào)整配合功能 | 由芯片的微細(xì)引線間距調(diào)整到實裝基板的尺寸間距調(diào)整，從而便于實裝操作。 |
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集成電路測試在集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中起重要作用。集成電路產(chǎn)品開發(fā)是否成功、產(chǎn)品生產(chǎn)是否合格、產(chǎn)品應(yīng)用是否優(yōu)良均需要驗證與測試。測試環(huán)節(jié)可以確保芯片良率、減少封裝成本，測試數(shù)據(jù)可以用于指導(dǎo)芯片設(shè)計和封裝環(huán)節(jié)的工藝改進(jìn)。按測試內(nèi)容分類，集成電路測試可分為參數(shù)測試和功能測試。
集成電路測試分類
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測試類別 |
測試項目 |
測試內(nèi)容 |
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參數(shù)測試 |
直流參數(shù)測試 |
主要測試芯片的電壓，電流的規(guī)格指標(biāo)，常見直流參數(shù)測試項目有靜態(tài)電流、動態(tài)電流、端口驅(qū)動能力等。 |
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交流參數(shù)測試 |
確保芯片的所有時序符合規(guī)格，常見交流參數(shù)測試項目有上升時間，下降時間，端到端延時等。 |
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混合信號參數(shù)測試 |
測試芯片的音視頻信號相關(guān)的數(shù)字轉(zhuǎn)模擬模塊，模擬轉(zhuǎn)數(shù)字模塊的性能指標(biāo)，常見混合信號測試項目有信噪比，諧波失真率，噪聲系數(shù)等。 |
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射頻參數(shù)測試 |
測試芯片的射頻信號是否符合芯片的設(shè)計規(guī)格，常見的射頻模塊測試項目有噪聲系數(shù)、隔離度、接收靈敏度等。 |
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功能測試 |
數(shù)字電路模塊功能測試 |
芯片功能項目測試主要是驗證芯片的邏輯功能是否正常，常見芯片功能測試項目有 SCAN、BIST、GPIO 等 |
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存儲器讀寫功能測試 |
對芯片嵌入式存儲器和獨立存儲器模塊的讀寫功能進(jìn)行測試，排除電路間的開路、短路和相互干擾的缺陷。常見的測試包括 1/0 讀寫測試、棋盤格(Checkboard)向量測試、行軍(Marching)向量測試。 |
資料來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
二、行業(yè)發(fā)展歷程回顧
中國集成電路封測行業(yè)發(fā)展和集成電路產(chǎn)業(yè)息息相關(guān)，發(fā)展歷程基本同步，因此我國集成電路行業(yè)的發(fā)展歷程和集成電路封測行業(yè)的發(fā)展歷程相同。
1初創(chuàng)期（1965年~1978年）：
在這個階段，中國集成電路產(chǎn)業(yè)以計算機和軍工配套為目標(biāo)，主要開發(fā)邏輯電路產(chǎn)品，初步建立了集成電路工業(yè)基礎(chǔ)及相關(guān)設(shè)備、儀器、材料的配套條件。
2探索發(fā)展期（1978年~1990年）：
這一時期，中國開始引進(jìn)美國的二手設(shè)備，以改善集成電路裝備水平，并重點配套消費類整機，特別是彩電集成電路的國產(chǎn)化問題得到了較好的解決。
3重點建設(shè)期（1990年~2000年）：
在這個階段，中國集成電路產(chǎn)業(yè)以908工程和909工程為重點，以CAD為突破口，著重進(jìn)行科技攻關(guān)和科研開發(fā)基地的建設(shè)，為信息產(chǎn)業(yè)服務(wù)，并在多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了科研技術(shù)的突破。
4快速發(fā)展期（2000年至今）：
進(jìn)入21世紀(jì)后，中國集成電路產(chǎn)業(yè)迎來了快速發(fā)展期。特別是2000年后，國家集成電路產(chǎn)業(yè)投資大基金成立，對集成電路企業(yè)進(jìn)行了大力扶持，產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)日益明顯。隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場的擴大，中國的集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速增長，并在多個領(lǐng)域取得了顯著成就。
5當(dāng)前發(fā)展?fàn)顟B(tài)：
目前，中國集成電路行業(yè)正處于經(jīng)濟高速增長向中高速增長轉(zhuǎn)換的新常態(tài)下。中央政府正推出一系列重大項目、工程和政策，圍繞民生、公共基礎(chǔ)設(shè)施和能拉動消費的基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域進(jìn)行投資，集成電路作為典型的知識密集型、技術(shù)密集型、資本密集和人才密集型的高科技產(chǎn)業(yè)，在其中扮演著重要角色。
近年來，隨著集成電路制程技術(shù)的不斷進(jìn)步和“后摩爾時代”的到來，先進(jìn)封裝技術(shù)的作用日益凸顯。中國封裝企業(yè)開始加快創(chuàng)新步伐，逐漸引入并量產(chǎn)了QFN、BGA、WLP、SiP、TSV、3D等先進(jìn)集成電路封裝形式。這些技術(shù)的引入和應(yīng)用，使得中國集成電路封裝測試業(yè)的技術(shù)水平得到了顯著提升。
同時，政府政策的支持和引導(dǎo)也為中國集成電路封裝測試業(yè)的發(fā)展提供了有力保障。自2006年以來，國務(wù)院、國家發(fā)改委、工信部等多部門都陸續(xù)印發(fā)了支持、規(guī)范集成電路封裝測試行業(yè)發(fā)展的政策，內(nèi)容涉及集成電路封裝測試發(fā)展技術(shù)路線、集成電路封裝測試發(fā)展指標(biāo)等。這些政策的實施，為集成電路封裝測試市場提供了良好的發(fā)展環(huán)境。
三、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1、市場規(guī)模
20 世紀(jì) 70 年代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)在美國形成規(guī)模，美國一直保持著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)第一的地位，而后重心向日本遷移；20 世紀(jì) 90 年代到 21 世紀(jì)初，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)重心向中國臺灣和韓國遷移。目前全球正經(jīng)歷半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈重心轉(zhuǎn)移至中國大陸的第三次遷移，為我國集成電路實現(xiàn)國產(chǎn)替代提供良好機遇。全球封測龍頭廠商相繼接力擴產(chǎn)，秉持生產(chǎn)基地秉承靠近客戶原則，新建擴產(chǎn)項目主要集中在亞洲地區(qū)。
2020 年線上經(jīng)濟崛起疊加經(jīng)濟刺激，催化消費電子爆發(fā)和汽車電子加速滲透，行業(yè)景氣度逐步復(fù)蘇。2022 年受歐洲地緣政治風(fēng)險升級、美國持續(xù)高通脹、全球疫情反復(fù)等外部因素影響，全球三大半導(dǎo)體市場需求持續(xù)低迷，2022H2 半導(dǎo)體銷售額增速逐季下滑。隨疫情放開全球經(jīng)濟回暖，5G、數(shù)據(jù)中心、智能汽車等下游需求持續(xù)發(fā)展，2023 年行業(yè)迎來觸底反彈。
隨著我國集成電路國產(chǎn)化進(jìn)程的加深、下游應(yīng)用領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展以及國內(nèi)封測龍頭企業(yè)工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步，國內(nèi)封測行業(yè)市場空間近年來不受國外市場營銷，市場規(guī)模持續(xù)保持增長態(tài)勢。2023年我國集成電路封測行業(yè)市場規(guī)模為3483億元。具體如下：
資料來源：中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會，觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
2、供應(yīng)規(guī)模
隨著全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈向國內(nèi)轉(zhuǎn)移，中國集成電路封裝行業(yè)取得了飛速的發(fā)展，并已成為我國半導(dǎo)體的強勢產(chǎn)業(yè)。國內(nèi)本土企業(yè)的崛起和國外半導(dǎo)體公司向國內(nèi)轉(zhuǎn)移封裝能力，共同推動了國內(nèi)集成電路封裝行業(yè)的發(fā)展，這為國內(nèi)集成電路封裝測試市場的供應(yīng)提供了有力保障。
中國集成電路封裝行業(yè)的技術(shù)水平不斷提升。先進(jìn)封裝技術(shù)，如倒裝芯片（FC）結(jié)構(gòu)的封裝、圓片級封裝（WLP）、2.5D封裝和3D封裝等，在當(dāng)前已成為主流。這些技術(shù)的廣泛應(yīng)用不僅提升了集成電路的性能，還滿足了市場對于高效率、多集成等特性的需求，從而進(jìn)一步豐富了市場供應(yīng)。
中國集成電路封裝測試市場的競爭格局日趨激烈。眾多國內(nèi)外企業(yè)紛紛加大技術(shù)研發(fā)投入，通過提升技術(shù)創(chuàng)新能力、優(yōu)化產(chǎn)品性能以及降低生產(chǎn)成本等方式，以在激烈的市場競爭中占據(jù)一席之地。這種競爭格局的形成，既提升了市場的供應(yīng)能力，又促進(jìn)了行業(yè)的整體進(jìn)步。
此外，中國集成電路封裝行業(yè)還積極響應(yīng)國家政策，加大在智能化、綠色化等方面的投入，推動行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。這些政策的實施，不僅提升了行業(yè)的供應(yīng)能力，還推動了行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
近年來我國集成電路產(chǎn)量保持總體增長態(tài)勢，2021年我國集成電路產(chǎn)量達(dá)到近年來最大，為3594億塊，2022年有所降低為3242億塊，2023年產(chǎn)量回升至3514億塊。我國已經(jīng)成為全球集成電路產(chǎn)業(yè)主要生產(chǎn)大國。
資料來源：工信部，觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
3、需求規(guī)模
首先，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和智能化、數(shù)字化趨勢的加強，中國集成電路市場呈現(xiàn)出爆炸性增長。消費電子、通信、計算機、汽車電子等領(lǐng)域?qū)呻娐返男枨蟪掷m(xù)攀升，推動了集成電路封測行業(yè)的快速發(fā)展。特別是在5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興技術(shù)的推動下，集成電路的應(yīng)用場景更加廣泛，對集成電路封裝測試的需求也進(jìn)一步增加。
其次，隨著國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，越來越多的國內(nèi)企業(yè)開始涉足集成電路設(shè)計、制造和封裝測試等領(lǐng)域。這些企業(yè)對集成電路封裝測試服務(wù)的需求旺盛，推動了中國集成電路封裝測試市場的規(guī)模不斷擴大。同時，國內(nèi)集成電路企業(yè)對封裝測試技術(shù)的要求也在不斷提高，對封裝測試企業(yè)的技術(shù)水平和創(chuàng)新能力提出了更高的要求。
此外，全球集成電路產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移的趨勢也為中國集成電路封裝測試行業(yè)帶來了更多的需求。越來越多的國際集成電路企業(yè)選擇在中國設(shè)立生產(chǎn)基地或研發(fā)中心，這不僅增加了對封裝測試服務(wù)的需求，也為中國集成電路封裝測試企業(yè)提供了更廣闊的發(fā)展空間。
同時，由于集成電路產(chǎn)品的復(fù)雜性和多樣性，客戶對封裝測試服務(wù)的需求也呈現(xiàn)出個性化和多樣化的特點?？蛻粢蠓庋b測試企業(yè)能夠提供定制化的解決方案，滿足其特定的產(chǎn)品需求和性能要求。因此，封裝測試企業(yè)需要具備較強的技術(shù)研發(fā)能力和創(chuàng)新能力，能夠根據(jù)客戶需求提供個性化的服務(wù)。
經(jīng)計算，2023年我國集成電路需求量為5631億塊，較上年有所降低，從總體來看，我國仍然是全球主要的集成電路需求國。
資料來源：中國海關(guān)，工信部，觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
四、行業(yè)細(xì)分市場
1、封裝市場
集成電路封裝技術(shù)發(fā)展大致分為五個階段，目前處于第三階段成熟期，正向第四階段演進(jìn)。全球封裝技術(shù)的主流處于第三代的成熟期，封測行業(yè)正在經(jīng)歷從傳統(tǒng)封裝向先進(jìn)封裝的轉(zhuǎn)型。目前國內(nèi)市場主流封裝產(chǎn)品仍處于第二、三階段，在先進(jìn)封裝方面，大陸封裝行業(yè)整體發(fā)展水平與境外仍存在一定的差距。
隨著 5G、高端消費電子、人工智能等新應(yīng)用發(fā)展以及現(xiàn)有產(chǎn)品向 SiP、WLP 等先進(jìn)封裝技術(shù)轉(zhuǎn)換，先進(jìn)封裝市場需求維持了較高速度的增長。
2023年我國封裝行業(yè)市場規(guī)模為2786億元。
資料來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理
2、測試市場
測試技術(shù)現(xiàn)階段需要能充分滿足客戶對芯片功能、性能和品質(zhì)等多方面要求，提供個性化的專業(yè)服務(wù)，保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時還需在測試時間和測試能效上作出進(jìn)一步突破。此外，隨著集成電路行業(yè)垂直分工趨勢的日益明顯和眾多新興下游領(lǐng)域的涌現(xiàn)，獨立第三方測試企業(yè)需要向?qū)I(yè)化、規(guī)?；姆较蚺?，達(dá)到能夠迅速反應(yīng)市場需求、滿足客戶對于不同產(chǎn)品的個性化測試要求的經(jīng)營水平。我國專業(yè)測試企業(yè)規(guī)模普遍偏小，產(chǎn)能相對有限，在高端產(chǎn)品測試能力、產(chǎn)品交期、產(chǎn)品質(zhì)量、服務(wù)個性化和多樣化等環(huán)節(jié)仍處于追趕國際領(lǐng)先企業(yè)的狀態(tài)。
2023年我國集成電路封測行業(yè)測試市場規(guī)模為697億元。具體如下：
資料來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理（WWTQ）
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