芯片不再被卡脖子的开始：中国半导体封测三巨头亲证“闷声发大财”

6月初，市面上传出消息，国内最强光刻机巨头—上海微电子，将会在2021-2022年交付国内首台28nm沉浸式光刻机。

在此之前，我国最顶尖的光刻机制程工艺还仅仅停留在90nm，和28nm之间差了65nm、40nm 2个关键工艺节点。可以说，这次的成就是国内晶圆制造领域一次实实在在的大跨越，极大缓解了因为美国封杀中国科技企业带来的沉重气氛和悲观情绪。

事实上，这只是我国在半导体行业尖端取得突破的一个典型，整个行业的进步远不只这些。

之前的文章《一文详解中国半导体行业磨剑14载的“02专项”》介绍过，早至2003年，中国的顶层精英就已经在思考国家未来高科技行业的发展方向，并制定了高科技领域发展的16个重大专项。

其中，半导体被列为重中之重，排在头两位的“01专项”和“02专项”均与其有关。从原材料到设计、制造、封装的整个半导体产业链，《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006--2020年)》提出了完整的国产替代方案。

经过全中国从上到下，全行业十几年长时间、有计划地投入，目前这个专项已经开花结果。

从芯片产业链设计、制造、封测三大环节来看，设计方面，国内已经有了海思、紫光展锐、格科微、兆易创新等可以在各自细分领域站稳顶端的企业;制造方面仍然较为落后，也是被国外“卡脖子”的重灾区，但其实也都有一定的替代能力，且也不乏光刻机这样快速进步的情况。

半导体封测平时少有人关注，主要是相较于其他环节，这个部门算是高科技领域中的“劳动密集型”产业，技术含量和资本含量略低——当然只是相对而言，也不太容易被国外卡住。正是在这种环境中，中国企业“闷声发大财”，获得了巨大进步。

未来，封测可能是我国在半导体行业登顶的第1个大环节。

“闷声发大财”的起点

半导体封测实际上是封装和测试的合称。虽然是2个环节，但其工序有延续性，而且往往也在同一个工厂内完成，所以一般将其统一起来。

芯片封装是利用薄膜技术细微加工技术等，将芯片连接到一块基板上并加以固定，随后用可塑性绝缘介质灌封，制造出成品芯片的过程。

封装的意义在于，因为前一个环节制造出的芯片小且薄，如果不在外施加保护，非常容易刮伤。此外，在过去工艺不佳的情况下，因为芯片尺寸微小，如果不加上一个大尺寸的外壳，不容易人工安放到电路板上。我们日常看到的，实际上都是这样套了个壳子的芯片。

测试顾名思义，就是对已经完全成型的芯片进行最后的测试，通过后就能打包发货了。

具体来看，封装工艺流程一般可以分为2个部分，用塑料封装之前的工艺步骤成为前段操作，在成型之后的工艺步骤成为后段操作。

前端操作包括：

1、磨片，将刻好电路的晶圆磨薄，适应封装需要。

2、划片，将整块晶圆划成小块芯片。

3、装片，把切割好的芯片装配到壳底或框架上。

4、键合，用键合线(一般是极细的银线)将芯片的接触电极和框架的引脚，使电路导通。

5、塑封，利用模具用塑封树脂把半成品芯片封装保护起来。

后端操作包括：

1、电镀，利用金属和化学方法，在引线框架的表面镀上镀层，防止外界环境侵扰。

2、切筋/打弯，切筋就是将封装好的芯片引脚从框架上切下来，打弯就是把引脚弯成需要的形状。

3、打印，按客户要求在外壳上打上标记。

4、测试，通过测试仪筛选剔除不良产品。

5、包装。

6、仓检。

7、出货。

从上世纪60年代半导体行业诞生至今，封装技术大体经历了5个阶段，如下图所示：

可以看到，由于芯片逐渐深入到越来越多行业的方方面面，种类复杂，与之适配的封装形式也花样繁多，看得人眼花缭乱。

不过，如果不是业内人士，实际上不用太关心图中的各种名称，只需要知道，全球半导体封装行业大体上正处在第三、第四阶段的成熟期，PQFN和BGA等主要封装技术逐渐投入大规模生产，国内封装企业则大多以第一、第二阶段的封装技术为主。

此外，行业的主要玩家当前正逐渐向第五阶段发力，抢夺未来的技术高地。

在业内，通常以是否存在焊线为标准，封装形式又分为先进封装和传统封装2种。大致上可以将第一、第二阶段的封装技术归入传统封装，之后的归入先进封装。

从传统到先进，总的发展路径有2种：要么越来越小，使封装接近芯片尺寸大小，比如FC、WLCSP、Fan-Out 等;要么功能性越来越强，强调异构集成，在系统微型化中提供多功能，如SiP、3D封装等。

整体看来，传统封装技术成熟、产能较大，对于中低端产品或者标准器件而言，传统封装更具稳定性及规模优势;相较于传统封装，先进封装具有尺寸更小、封装密度更高、可容纳引脚数量多、集成度高、性能更强、封装效率更高、可降低生产成本等优势，可满足对性能要求高的产品需求。

三分天下

前面说过，相对于其他环节，封测行业技术壁垒和国际限制较少，再加上近年终端电子产品需求旺盛，几轮大规模企业并购过后，中国已经算是全球半导体封测领域的主要玩家了。

从国内看，2019年前三季度，我国集成电路销售收入达5050亿元，其中封测收入为1607亿元，大约占整个市场的1/3左右。

不过，由于近年来我国发力半导体的设计和制造领域，封测领域占的比重出现了下滑。

自2012年至2018年，我国集成电路销售规模从2162亿元增长至6532亿元，年均复合增长率为 20.24%。而我国封装测试业的市场规模从2012年的1034亿元，增长至2018年的2196亿元，复合增速为 13.38%，增速落后于行业整体增速。

再次强调，这个落后只是相对于国内的设计和制造2个领域而言的。

从时间线上纵向看，根据中国半导体协会统计，2019年，大陆封测企业数量已经从2017年的90多家增加至超过了120家，发展势头迅猛。

再看看全球格局，当前全球封测市场呈现“三分天下”格局，中国大陆已有其一。不过这“三足”力量并不均衡，而是有强有弱。

其中，2019年全球前10的封测公司中，总部在中国台湾的企业(日月光、矽品精密、力成科技、京元电子、颀邦)占了江山半壁，市场份额为 43.9%。

中国大陆3家(长电科技、通富微电、华天科技)，市占率为20.1%。

美国在这方面落了下风，只有1家安靠(Amkor)，市占率为14.6%。

另外新加坡还有1家联合科技(UTAC)，市占率为2.6%，占比较小。

作为对比，在2017年时，中国台湾封测企业市占率为40.8%，中国大陆为19.1%，美国为15%，新加坡2.5%，剩下的是其他厂家。我们往前小小进了一步，美国则往后小小退了一步。

值得注意的是，前面虽然提到，我国封装企业大多以第一、第二阶段的传统封装技术为主，但这不包括长电科技、通富微电、华天科技这三巨头。从技术角度看，这3家国内顶尖封测企业的技术水平和世界一流已经不存在代差。

甚至于说，在2017年，长电科技的封装技术专利数量已经在中国和美国同时拿下了第1，其中先进封装技术专利占比超过67%。

根据Yole的数据，2019年，倒装芯片(FC)占先进封装市场的75%。不过，到2025年，其市场份额预计将下降至约71%。在各个先进封装平台中，3D堆叠、嵌入式(Embedded die)封装和扇出型(Fan-out)封装将以最快速度增长。

而长电科技此前的财报恰好提到，“Fanout(eWLB)和 SiP 成为本公司两大先进封装技术的突出亮点，不仅在技术上而且在规模上都处于全球领先地位”，在当前先进封装技术领域抢占了先机。

此外，通富微电之前收购了AMD中国持有的苏州、槟城工厂，引入了这2个工厂的先进倒装芯片封测技术，可提供包括Bumping、WLCSP、FC、BGA、SiP等先进封装技术;华天对Unisem、FCI等的并购，在获取大量优质国际大厂订单的同时，也完善了Bumping、SiP、Flip-Chip、MEMS等先进封装技术的布局。

中企的“金元攻势”

可能不少人会疑惑，为何在半导体其他领域上如此落后，中企却能在封测这方面突破得如此迅速?

一方面，之前也说过，半导体封测是整个行业中技术含量相对较低的环节，外国企业的技术壁垒较低;另一方面，技术壁垒低也导致外国很少在这方面下功夫“使绊子”，中国企业前几年得以开展“金元攻势”，收购了不少国外优良资产。

其中，最典型的就是长电科技“蛇吞象”，跨境收购原先全球排名第4的新加坡上市公司星科金朋。

2015年1月，长电科技对外公布了将要约收购星科金朋的消息，交易金额达到7.8亿美元，引起全行业巨大反响。

财报资料显示，星科金朋2013年营收为15.99亿美元，在全球封测领域排名第4，而长电科技营收8.5亿美元，只有星科金朋的一半左右，排名全球第6。显然，长电科技单凭一己之力难以完成此次收购。

在这背后，“国家队”出了大力气。首先，这7.8亿美元全部是现金，里面长电科技仅出资2.6亿美元，其他都体现了国家力量——集成电路产业基金，也就是俗称“大基金”出资3亿美元，中芯国际的子公司芯电半导体出资1亿美元，还有中国银行贷款1.2亿美元。

最终，长电科技得以吞下星科金朋，一跃成为全球前3的半导体封测企业。

更重要的是，这次战略并购使之获得了星科金朋在台湾、韩国、新加坡的多个工厂以及全部先进技术(主要包括SiP、eWLB、TSV、3D封装、PiP和PoP等)。同时，星科金朋在欧美地区的销售额占比较高，有助于长电科技顺利打开国外市场。

三巨头中的另外2家——通富微电和华天科技也不乏大手笔并购案例。

通富微电2016年4月，一举出资3.71亿美元收购了AMD苏州和AMD槟城两家封测厂85%的股权，并购之后更名为通富超威苏州和通富超威槟城。

这2家工厂原本就是AMD大部分产品的封测工厂。收购完成后，通富微电不仅获得了其工艺和研发能力，也继承了之前的业务，与大客户AMD深度绑定。2019年，来自AMD的订单为通富带来了40.77亿营收，占通富全年营收的49.32%。

华天科技于2014年12月与美国FCI公司签署了《股东权益买卖协议》，2015年完成股权交割。公司旗下的封装测试产品有12大系列200多个品种，集成电路年封装能力达到100亿块。

政策扶植未来

为推动我国集成电路封测行业良性发展，国家相继出台了一系列鼓励扶持政策，从税收、资金、人才培养等多方面扶持和推动集成电路产业的发展。

下图汇总2020年1月以来全国和重点省市集成电路政策：

目前，全球半导体产业整体成长放缓，全球半导体面临结构调整和产业链产能的重新分析。从产业转移的角度来看，目前大部分集成电路封装企业已经将生产线转移到亚洲，随着代工模式的兴起，我国封测企业将有更多的机会。