2022年凸塊制造行業(yè)市場規(guī)模競爭格局研究預(yù)測及投資戰(zhàn)略評估分析

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①凸塊制造的概念：凸塊制造是一種新型的芯片與基板間電氣互聯(lián)的方式，這種技術(shù)通過在晶圓上制作金屬凸塊實(shí)現(xiàn)。具體工藝流程為：晶圓在晶圓代工廠完成基體電路后，由封測代工廠在切割之前進(jìn)行加工，利用薄膜制程、黃光、化學(xué)鍍制程技術(shù)及電鍍、印刷技術(shù)、蝕刻制程，在芯片的焊墊上制作金屬焊球或凸塊。

相比傳統(tǒng)的打線技術(shù)向四周輻射的金屬“線連接”，凸塊制造技術(shù)反映了以“以點(diǎn)代線”的發(fā)展趨勢，可以大幅縮小芯片體積，具有密度大、低感應(yīng)、低成本、散熱能力優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)；且凸塊陣列在芯片表面，引腳密度可以被做得極高，便于滿足芯片性能提升的需求。此外，凸塊的選材、構(gòu)造、尺寸設(shè)計(jì)會受多種因素影響，例如封裝大小、成本、散熱等性能。

②凸塊制造技術(shù)的起源：凸塊制造技術(shù)起源于20世紀(jì)60年代。上世紀(jì)60年代，IBM公司開發(fā)了倒裝芯片技術(shù)，第一代倒裝芯片為具有三個端口的晶體管產(chǎn)品。隨著電子器件體積的不斷減小以及I/O密度的不斷增加，20世紀(jì)70年代，IBM公司將倒裝芯片技術(shù)發(fā)展為應(yīng)用在集成電路中的C4技術(shù)，C4技術(shù)通過高鉛含量的焊料凸塊將芯片上的可潤濕金屬焊盤與基板上的焊盤相連，C4焊球可以滿足具有更細(xì)密焊盤的芯片的倒裝焊要求。此后凸塊制造技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，利用熔融凸塊表面張力以支撐晶片的重量及控制凸塊的高度。

IBM公司開發(fā)出的初代凸塊制造技術(shù)奠定了凸塊制造技術(shù)的底層工藝，并就該技術(shù)申請了發(fā)明專利。IBM公司通過高鉛焊料蒸鍍工藝進(jìn)行凸塊加工，使用高溫/低溫共燒陶瓷載板（基板）進(jìn)行互聯(lián)，受該工藝方案限制，當(dāng)時(shí)凸塊間距較大（>250μm）、焊接溫度過高（>300℃），且生產(chǎn)成本高居不下，極大限制了凸塊制造技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

中金企信國際咨詢公布的《2022-2028年中國凸塊制造市場動態(tài)監(jiān)測及競爭戰(zhàn)略研究報(bào)告》

③凸塊制造技術(shù)的發(fā)展：隨著集成電路行業(yè)的發(fā)展，新的凸塊制造工藝打破了初代技術(shù)的困局，其發(fā)展階段與集成電路行業(yè)的兩次重大產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移以及顯示面板產(chǎn)業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)。集成電路行業(yè)的第一次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移在1970-1980年代由美國至日本：美國作為集成電路的發(fā)源地，20世紀(jì)70年代間，前10大集成電路制造商幾乎均來自美國。日本在美國技術(shù)支持與本國政策與資金支持下，依托家電和工業(yè)級計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)繁榮發(fā)展實(shí)現(xiàn)反超，在20世紀(jì)80年代末，前10大集成電路制造商中有一半以上來自日本。與此同時(shí)，日本本土對面板智能化、輕薄化的需求增加，隨之涌現(xiàn)大批日本封測技術(shù)廠商，凸塊制造技術(shù)在這期間得到較大發(fā)展。

第二次集成電路行業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移在20世紀(jì)80年代-21世紀(jì)初，由日本至韓國、中國臺灣：憑借低廉人工成本及大量高素質(zhì)人才，韓國順應(yīng)消費(fèi)級PC的趨勢快速發(fā)展，而中國臺灣在晶圓代工廠、芯片封測領(lǐng)域的垂直分工下出現(xiàn)市場機(jī)會，韓國與中國臺灣迅速取代日本在集成電路產(chǎn)業(yè)大部分的市場份額。面板產(chǎn)業(yè)亦轉(zhuǎn)移至韓國與中國臺灣，凸塊制造技術(shù)在產(chǎn)業(yè)化及轉(zhuǎn)移的過程中隨著終端應(yīng)用的需求不斷被優(yōu)化，濺射凸塊底部金屬工藝和電鍍凸塊工藝取代了原先成本高昂的蒸鍍技術(shù)方案，并將凸塊間距縮小至200μm以下，原材料亦出現(xiàn)多元化，生產(chǎn)良率不斷上升。

2010年以來，全球集成電路產(chǎn)業(yè)與顯示面板產(chǎn)業(yè)向中國大陸轉(zhuǎn)移的趨勢增強(qiáng)。隨著集成電路晶圓制程技術(shù)從2000年左右的300nm發(fā)展到目前的7nm，凸塊間距也發(fā)展到100μm以下的極細(xì)間距領(lǐng)域，單芯片上的金屬凸塊超過1,500個，需要每個凸塊都同基板上的線路形成良好電氣接觸，高密度細(xì)間距凸塊布局對封測企業(yè)的凸塊制造技術(shù)提出了極高要求。目前凸塊制造技術(shù)底層工藝專利已成為公開技術(shù)，國內(nèi)外同行業(yè)公司凸塊制造技術(shù)均在原有凸塊制造底層工藝上進(jìn)行各個環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新，以達(dá)到終端應(yīng)用發(fā)展的需求。

④凸塊制造技術(shù)是先進(jìn)封裝技術(shù)發(fā)展與演變的重要基礎(chǔ)：隨著集成電路行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步與終端電子產(chǎn)品需求的提高，凸塊制造技術(shù)也不斷突破技術(shù)瓶頸、實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，并發(fā)展成為關(guān)鍵的高端先進(jìn)封裝技術(shù)之一。

凸塊制造技術(shù)的重要性在于它是各類先進(jìn)封裝技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展演化的基礎(chǔ)。倒裝芯片（FC）技術(shù)、扇出型（Fan-out）封裝技術(shù)、扇進(jìn)型（Fan-in）封裝技術(shù)、芯片級封裝（CSP）、三維立體封裝（3D）、系統(tǒng)級封裝（SiP）等先進(jìn)封裝結(jié)構(gòu)與工藝實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)均涉及凸塊制造技術(shù)。硅通孔技術(shù)（TSV）、晶圓級封裝（WLP）、微電子機(jī)械系統(tǒng)封裝（MEMS）等先進(jìn)封裝結(jié)構(gòu)與工藝均是凸塊制造技術(shù)的演化延伸。