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封装新纪元:半导体封装材料市场趋势与技术演进

 

封装新纪元:半导体材料市场趋势与技术演进——Bossonresearch.com

——2025全球中国半导体封装材料市场概况

半导体封装材料定义及研究范围界

半导体材料种类繁多,按应用场景可分为制造材料与封装材料。其中,封装材料是集成电路封装环节的核心组成部分,主要包括封装基板、引线框架、键合丝、包封材料、芯片粘结材料及陶瓷基板等。半导体封装材料直接影响封装性能,其理化性能、工艺性能及应用性能因封装形式不同而差异明显,因此封装材料与封装技术呈现相互依存、互相促进的特性。例如,以环氧树脂膜塑料为例,随着封装形式TODIP演进SiPFOWLP,对材料的翘曲、可靠性及气孔率提出了更高要求,同时在配方设计中需考虑的因素也日益增多。

在全球封装材料市场中,封装基板占比最高,超50%;引线框架和键合丝居次;包封材料、底部填充物、芯片粘接材料、晶圆级封装电介质以及晶圆级电镀化学品等则构成剩余市场

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封装技术路线分析

半导体封装技术可分为传统封装与先进封装两类:传统封装将晶圆切割为单个芯片后,以引线框架作为载体,通过引线键合实现互连,典型形式包 DIPSOPTOQFP 等,具有性价比高、通用性强的优势,但封装效率(裸芯面/基板面积)较低,难以满后摩尔时对高性能、高功能密度芯片的需求;先进封装则基于创新设计理念和集成工艺,对芯片进行封装级重构,主要形式包括倒装封装FC)、晶圆级封装WLP2.5D/3D 封装等,通过优化连接方式、实现异构集成并提高功能密度,为芯片性能提升提供关键支撑,在传统制程受限的情况下成为突破性能瓶颈、满足高算力和复杂应用需求的最佳途径,适合推动人工智能、自动驾驶及高性能计算等前沿应用的发展。下表展示了封装技术的发展历程

阶段

时间

封装类型

具体典型的封装形式

第一阶段

2070年代以前

通孔插装型封装

晶体管封装TO)、陶瓷双列直插封装CDIP)、塑料双列直插封装PDIP

第二阶段

2080年代以后

表面贴装型封装

塑料有引线片式载体封装PLCC)、塑料四边引线扁平封装PQFP)、小外形表面封装SOP)、无引线四边扁平封装PQFN)、小外形晶体管封装SOT)、双边扁平无引脚封装DFN

第三阶段

2090年代

球栅阵列封装BGA

塑料焊球阵列封装PBGA)、陶瓷焊球阵列封装CBGA)、带散热器焊球阵列封装EBGA)、倒装芯片焊球阵列封装FCBGA

晶圆级封装WLP

晶圆级封装WLP

芯片级封装CSP

引线框CSP封装、柔性插入CSP封装、刚性插入CSP封装、圆片CSP封装

多芯片组封装MCM

多层陶瓷基板MCM-C)、多层薄膜基板MCM-D)、多层印制板MCM-L

第四阶段

20世纪末开始

先进封装技术

系统级封装SiP三维立体封装3D)、芯片上制作凸点Bumping微电子机械系统封装MEMS晶圆级系统封-硅通孔TSV

第五阶段

21世纪10年开始

先进封装技术

倒装焊封装FC)、表面活化室温连接SAB)、扇出型集成电路封装Fan-Out)、扇入型集成电路封装Fan-in

封装测试OSAT)行业具有明显的代工属性,同时也是资金密集型与人力密集型产业,易形成产业集群。在半导体产业转移、人力成本优势及税收优惠等因素推动下,亚太地区已逐渐发展成为全球集成电路封装测试的核心基地。当前,全球封装技术正由GSPBGA为代表的第三阶段传统封装,向SiP、倒装芯片FC)、凸点Bumping)为代表的第四、五阶段先进封装加速演进。根据汇睿咨询Bosson Research)数据,集成电路先进封装市场规模2024已经达到了440亿美元预计2025年,先进封装市场份额相对于传统封装技术将超50%,成为推动封装行业升级和价值提升的主要动力。

半导体封装材料市场分析

根据汇睿咨询的数据2024 年全球半导体封装材料市场规模约 216.25 亿美元,预计 20252033 年期间将以约6.72% 的复合年增长率CAGR)稳步增长。一方面,这一增长受到支撑半导体产业发展的多项新兴技术推动的市场扩张,包括大数据、高性能计算HPC)、人工智能AI)、边缘计算、先进存储器5G 基础设施建设5G 智能手机普及、电动汽车使用率提升以及汽车安全功能强化。根 WSTS 数据2024 年全球半导体销售额首次突 6,000 亿美元大关。另一方面,这些技术趋势也带动了先进封装技术的发展,使其成为封装材料市场增长的重要引擎。

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半导体封装材料产业链分析

从产业链角度看,材料与设备处于半导体产业上游,决定着芯片质量的上下限:材料质量决定芯片性能的下限,而设备精度决定芯片性能的上限。 

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半导体封装材料产业链涵盖上游原材料供应、中游封装生产和下游应用市场上游环节主要提供封装所需的核心材料,包括环氧塑封料EMC)、硅微粉、环氧树脂、酚醛树脂Low-α 球铝、载板材料( Low-CTE 电子布和载体铜箔)等。这些原材料决定了封装材料的理化性能、可靠性和适配性。硅微粉等无机填料通过降低热膨胀系数提高封装可靠性, Low-α 球铝则在高密度存储叠层封装中防α粒子干扰,满足高端芯片需求。载板材料方面Low-CTE 电子布 FC-BGA5G 高频通信及存储封装的重要瓶颈材料,而超薄载体铜箔长期被日本企业垄断

半导体封装材料中游环节具有资金密集型和技术密集型特点涵盖环氧塑封等封装材料的配方设计、生产等。随着封装技术从传 DIPSOP 等向倒装芯片FC)、晶圆级封装WLP2.5D/3D 封装 Fan-Out 封装升级,对中游材料性能提出了更高要求,例如先 EMC 材料需以颗粒化GMC)形态提供,更高的可靠性、低翘曲性和低气孔率。中游企业的技术能力直接决定材料的适配性和先进封装的实现效率,同时影响材料的单位价值和毛利水平。

下游应用广泛,涵盖消费电子、家用电器、汽车电子、工业应用以及光伏模块等领域。先进封装的快速发展带动了高性 EMC、载板和α材料的需求。例如,在存储领域,高密度堆叠封装( HBM)需将液 EMC 注入芯片缝隙;汽车电子、工业控制和光伏应用对封装材料的可靠性、耐温性和电性能提出更高要求;消费电子和家用电器则强调材料的微型化和成本效益。

半导体封装材料市场竞争格局

从全球视角来看,半导体封装材料市场呈现出明显的分层竞争格局,并受到先进封装技术快速发展推动。整个产业可分为中低端材料市场和高端材料市场,并存在明显的地域集中性。中低端封装材料,如中档塑封料EMC)、铜合金引线框架和铜键合丝,在全球市场已形成相对成熟的供应链,主要由欧美和亚洲企业提供,性价比较高且供应稳定。高端材料则高度集中在少数跨国企业手中,例如日本味之素ABF 基板)、住友电木(高性 EMC)、京瓷(氮化铝基板)、田中贵金属(金线/银合金线)、以 ArF/EUV 光刻胶和高 CMP 抛光液的欧美供应商,这些高端材料形成了明显的全球垄断格局。

全球半导体封装材料市场呈现出三大特征:一是中低端材料市场成熟、竞争多元化、价格敏感;二是高端材料高度集中、技术门槛高、进口依赖度高;三是先进封装技术持续升级,推动高端材料需求加速扩张,同时引导全球产业链结构优化和供应链本地化趋势。未来,谁能在高精度封装材料的研发、产能扩张及供应链整合中抢占先机,将在全球半导体产业中占据核心地位。

以下是全球先进封装主要材料的具有代表性的供应商名单:

材料

应用

国际厂商

国内厂商

封装基板

为芯片提供电连接、保护、支撑、散热、组装等功效,连接芯片金属凸点与基板线路

日本揖斐电、新光电气、京瓷;韩国三星电机、信泰、大德;欧洲奥特斯

台湾:欣兴电子、南亚电路;大陆:深南电路、兴森科技、臻鼎科技、越亚半导体、武汉新创元、奥芯半导体、南京芯爱科技、科睿斯半导体等

电镀液

用于凸(bump)、再布线(RDL)制造和硅通(TSV)金属填充

美国乐思化学、陶氏化学、日本石原产业株式会社、德国巴斯夫、安美特等

上海新阳、艾森股份、安集科技、飞凯材料、创智芯联等

环氧塑封料

保护芯片免受环境影响,提供导热、绝缘、耐湿、耐压、支撑等复合功能

日本住友电木、松下电工、京瓷、昭和电工、日立化成;韩NepesAMC

华海诚科、中科科化等

电子胶粘剂

芯片粘接、底部填充、晶圆级封装等,用于粘接、保护、热管理、应力缓和

导电胶:德国汉高、日本住友、日本三键、日本日立、陶氏杜邦、美3M;底部填充胶:纳美仕、昭和电工、汉高等

华海诚科、德邦科技、回天新材

光刻材料

高密度基板、中介转接层BumpingRDLTSV制造及晶圆级封装,包括光刻胶PSPI和掩膜版

PSPI:东丽HD Microsystems;掩膜版Photronics、日ToppanDNP

PSPI:鼎龙股份、强力新材、艾森股份、波米科技

CMP材料

通过机械研磨与化学作用结合,实现晶圆表面平坦化、低粗糙度,包括抛光液、抛光垫

陶氏、卡博特、日立FUJIMI、慧瞻材料等

安集科技、鼎龙股份、上海新安纳等

临时键合胶

减薄晶圆上制RDL的晶圆级封装,或减薄晶圆上进CMPTSV相关工艺2.5D/3D封装

Brewer Science、日TOK、美3M、杜邦、台湾达兴、美亚科技新材料等

飞凯材料、潍坊星泰克、鼎龙股份

 

半导体封装材料市场发展趋势

1. 先进封装材料

先进封装技术已经成为半导体产业突破摩尔定律的重要路径。随着电子产品小型化、高性能化和轻量化的发展,封装技术持续向小型化、多引脚、高集成化方向演进。在这一过程中,先进封装材料作为产业链核心上游组成部分,支撑芯片电气互联、机械保护、散热管理等关键功能,是推动先进封装技术持续进步的重要基石。全球先进封装市场规模持续增长,未来几年复合增速预计将超10%,上游材料需求也随之快速扩大。先进封装材料种类丰富,包括封装基板、环氧塑封料EMC)、光刻胶PSPI)、电镀液、临时键合胶等。随着封装技术不断升级,各类材料的性能要求也在不断提高,例如更高的热稳定性、更优异的导热性、更低的介电常数以及更适应大尺寸封装的流动性和工艺兼容性。

(1) 封装基板

封装基板是芯片与外部电路之间的关键桥梁,提供机械支撑、保护、散热和电气互联功能。随FCBGA2.5D/3D等先进封装的普及,基板在高端封装中的成本占比可70%-80%,对尺寸精度、材料均一性和散热性能的要求越来越高。玻璃基板由于其优良的介电损耗和热膨胀特性,有望成为替代传ABF载板和硅中介层的新型材料。全球玻璃基板市场的高端封装材料的巨大潜力正在显现,预计在预测期内将以超4%的复合年增长率增长。

(2) 环氧塑封料EMC

环氧塑封料是封装材料中应用最广泛的一类,占全球封装材料市场97%。其主要作用是保护芯片、提供导热、支撑和绝缘功能。2.5D/3D封装和高功耗芯片应用中,EMC的性能提出更高要求。首先EMC需要具备高耐热性和低熔体黏度,以适应汽车电子和高温无铅焊料环境。其次,高导热性和高绝缘性能够有效缓解芯片热积累问题,通过高导热填料或特种环氧树脂设计实现。第三,低翘曲性和高熔体流动性可确保大尺寸封装过程中材料均匀填充,提高良率。最后,为了满足高速信号传输EMC材料的介电常数和介电损耗需尽量低,同时适应板FOWLP等大尺寸封装工艺,产品正在从传统固体柱状向颗粒状或液态型转变。

3 临时键合胶

临时键合胶用于晶圆级封装中,将晶圆与临时载板黏接,支撑晶圆减薄RDL制造TSV相关工艺。常见形式包括蜡状材料、复合胶带和旋转涂敷黏合剂,其中旋转涂敷黏合剂是主流材料。随2.5D/3D封装发展,对临时键合胶的热稳定性、黏接强度和机械稳定性提出更高要求。未来,该材料将在晶圆减薄及多层堆叠封装中需求持续增长。

2. 中国推动半导体封装材料自主可控

近年来,中国企业在封装基板、环氧塑封料和光刻材料等关键领域加速布局国产化替代。封装基板领域,深南电路、兴森科技、臻鼎科技等企业已在中低端及部分中高端市场实现小批量供货和验证;环氧塑封料领域,华海诚科、中科科化等企业正不断优化材料配方,以满足高耐温、高导热、高绝缘、低翘曲和高流动性等先进封装需求;光刻材料方面PSPI和掩膜版的国产化仍在推进,但鼎龙股份、强力新材、艾森股份等企业已逐步切入中低分辨RDL封装市场。在电镀液、电子胶粘剂CMP材料方面,国内企业也在逐步替代进口产品。铜互连电镀液、导电胶和底部填充胶的国产产量已能满足中低端封装需求,但高端电镀添加剂EUV光刻胶和高精CMP材料仍依赖国外厂商。随着国内企业在材料纯度、可靠性和配方优化方面取得进展,未3-5年,高端封装材料的国产化有望逐步提升。

整体来看,中国半导体封装材料的国产化替代呈现中低端快速推进、中高端试点突破、高端持续追的趋势。国产化不仅能降低对进口材料的依赖,提升供应链自主可控性,也为本土封装企业降低成本、积累技术经验提供支撑。随着国IC设计和封装需求的增长,国产封装材料将在先进封装中扮演越来越重要的角色。

报告的内容:报告系统地统计了全球与中国市场半导体封装材料的市场的产能、销售额、价格及未来发展趋势,分别从重点厂商、不同产品类型,不同应用领域,不同区域市场等多个维度分析各类细分市场的市场空间、发展趋势及主要特点,全面地梳理了全球与中国市场的主要厂商产品特点、市场定位、经营状况及其的市场份额,以期为业内厂商、相关领域投资者、相关政策制定及决策者,提供全面、客观的市场研究报告,为各类市场研究人员,投资人员,政府部分提供可靠的决策信息支持。

报告包括的主要厂商:

京瓷

住友电木

松下电工

东丽

汉高

3M

杜邦

巴斯夫

乐思化学

新光电气

揖斐电

信泰

奥特斯

凸版印刷Toppan

DNP

福尼克斯Photronics

布鲁尔科技Brewer Science

HD微系统HD Microsystems

富士美FUJIMI

Nepes

AMC

慧瞻材料

深南电路

兴森科技

臻鼎科技

华海诚科

鼎龙股份

飞凯材料

德邦科技

安集科技

 

半导体封装材料按照不同产品类型,包括如下几个类别:

封装基板

引线框架

键合丝

包封材料

底部填充物

芯片粘接材料

晶圆级封装电介质

晶圆级电镀化学品

其他

 

 

半导体封装材料按照不同下游应用场景,包括如下几个类别:

消费电子

家用电器

汽车电子

工业应用

其他

 

重点关注如下几个地区

中国

北美

欧洲

亚洲其他

其他

 

报告的内容概况:

本报告11章,各章节主要内容如下:

1章:报告对半导体封装材料的定义及统计范围的介绍,涵盖半导体封装材料类型的细分市场和应用细分市场的定义及发展情况,详述半导体封装材料行业的发展现状及历程,并分析半导体封装材料行业的未来发展趋势。

2章:半导体封装材料市场的产业链分析,包括上游原材料的主要供应商,中游的主要竞争对手,以及下游的关键细分市场和客户名单。重点分析各环节在产业链中的作用和相互关系。

3章:全球主要地区及中国半导体封装材料市场的总体规模分析2020-2033年全球市场的产能、市场规模,以及中国市场的产能等数据)。详细介绍了各地区市场的容量及增长潜力。

4章:中国半导体封装材料市场的发展环境分析。包括宏观环境PEST)分析、行业波特五力分析、行业政策分析,以及热点事件对行业发展环境的影响分析。

5章:全球及中国半导体封装材料竞争格局分析,涵盖各厂商的产能、市场份额、以及行业集中度发展趋势等。分析行业内主要企业的竞争优势和市场地位。

6章:全球半导体封装材料主要地区市场概况,包括各地区市场的产能、技术水平,以及市场规模等。对比不同地区的市场特点和发展前景。

7章:全球及中国半导体封装材料不同类型细分市场的产能、市场规模及份额等分析。详细介绍了不同类型电池的回收现状及未来趋势。

8章:全球及中国半导体封装材料不同应用领域细分市场的产能、市场规模及份额等分析。探讨了不同应用领域对半导体封装材料市场的需求及其发展潜力。

9章:全球半导体封装材料主要厂商的基本情况介绍,包括公司简介、半导体封装材料产能、市场规模SWOT分析,以及其最新的技术进展和市场动态。

10章:市场动态、行业增长驱动因素、行业发展机遇、以及行业内的有利因素、不利因素及阻碍因素的分析。并提出了战略定位建议。

11章:市场研究的主要发现及行业未来展望。对半导体封装材料行业的长期发展前景进行深入分析和预测。

 

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以上内容均来源于汇睿咨询发布的2024 年全球与中国半导体封装材料市场竞争格局与发展前景研究报告》。汇睿咨询是专业的市场研究机构,专注于细分市场调研、专家网络、市场现状及预测、企业竞争分析、专精特"小巨"企业市场占有率调研、专项调研、市场前景分析、消费者行为分析等。公司致力于为各个行业提供最全面、最新的深度研究报告,帮助客户梳理、整合业内最新市场信息,为客户提供客观、理性、简便的决策参考信息,为决策者提供降低投资风险,把握市场前景的有效工具。同时,汇睿咨(BSR)也是一个报告收录平台,该平台主要帮助咨询行业人员,各类市场研究工作者交流成果、交流报告、交流观点、交流经验的分享平台。

 

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Created on:2025-12-01
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