2022年凸塊制造行業市場規模競爭格局研究預測及投資戰略評估分析

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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的方式，這種技術通過在晶圓上制作金屬凸塊實現。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行加工，利用薄膜制程、黃光、化學鍍制程技術及電鍍、印刷技術、蝕刻制程，在芯片的焊墊上制作金屬焊球或凸塊。

相比傳統的打線技術向四周輻射的金屬“線連接”，凸塊制造技術反映了以“以點代線”的發展趨勢，可以大幅縮小芯片體積，具有密度大、低感應、低成本、散熱能力優良等優點；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、構造、尺寸設計會受多種因素影響，例如封裝大小、成本、散熱等性能。

②凸塊制造技術的起源：凸塊制造技術起源于20世紀60年代。上世紀60年代，IBM公司開發了倒裝芯片技術，第一代倒裝芯片為具有三個端口的晶體管產品。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70年代，IBM公司將倒裝芯片技術發展為應用在集成電路中的C4技術，C4技術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密焊盤的芯片的倒裝焊要求。此后凸塊制造技術進一步發展，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公司開發出的初代凸塊制造技術奠定了凸塊制造技術的底層工藝，并就該技術申請了發明專利。IBM公司通過高鉛焊料蒸鍍工藝進行凸塊加工，使用高溫/低溫共燒陶瓷載板（基板）進行互聯，受該工藝方案限制，當時凸塊間距較大（>250μm）、焊接溫度過高（>300℃），且生產成本高居不下，極大限制了凸塊制造技術的推廣和應用。

中金企信國際咨詢公布的《2022-2028年中國凸塊制造市場動態監測及競爭戰略研究報告》

③凸塊制造技術的發展：隨著集成電路行業的發展，新的凸塊制造工藝打破了初代技術的困局，其發展階段與集成電路行業的兩次重大產業轉移以及顯示面板產業的發展密切相關。集成電路行業的第一次產業轉移在1970-1980年代由美國至日本：美國作為集成電路的發源地，20世紀70年代間，前10大集成電路制造商幾乎均來自美國。日本在美國技術支持與本國政策與資金支持下，依托家電和工業級計算機產業繁榮發展實現反超，在20世紀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，日本本土對面板智能化、輕薄化的需求增加，隨之涌現大批日本封測技術廠商，凸塊制造技術在這期間得到較大發展。

第二次集成電路行業產業轉移在20世紀80年代-21世紀初，由日本至韓國、中國臺灣：憑借低廉人工成本及大量高素質人才，韓國順應消費級PC的趨勢快速發展，而中國臺灣在晶圓代工廠、芯片封測領域的垂直分工下出現市場機會，韓國與中國臺灣迅速取代日本在集成電路產業大部分的市場份額。面板產業亦轉移至韓國與中國臺灣，凸塊制造技術在產業化及轉移的過程中隨著終端應用的需求不斷被優化，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方案，并將凸塊間距縮小至200μm以下，原材料亦出現多元化，生產良率不斷上升。

2010年以來，全球集成電路產業與顯示面板產業向中國大陸轉移的趨勢增強。隨著集成電路晶圓制程技術從2000年左右的300nm發展到目前的7nm，凸塊間距也發展到100μm以下的極細間距領域，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，高密度細間距凸塊布局對封測企業的凸塊制造技術提出了極高要求。目前凸塊制造技術底層工藝專利已成為公開技術，國內外同行業公司凸塊制造技術均在原有凸塊制造底層工藝上進行各個環節的技術創新，以達到終端應用發展的需求。

④凸塊制造技術是先進封裝技術發展與演變的重要基礎：隨著集成電路行業技術的進步與終端電子產品需求的提高，凸塊制造技術也不斷突破技術瓶頸、實現大規模產業化，并發展成為關鍵的高端先進封裝技術之一。

凸塊制造技術的重要性在于它是各類先進封裝技術得以實現進一步發展演化的基礎。倒裝芯片（FC）技術、扇出型（Fan-out）封裝技術、扇進型（Fan-in）封裝技術、芯片級封裝（CSP）、三維立體封裝（3D）、系統級封裝（SiP）等先進封裝結構與工藝實現的關鍵技術均涉及凸塊制造技術。硅通孔技術（TSV）、晶圓級封裝（WLP）、微電子機械系統封裝（MEMS）等先進封裝結構與工藝均是凸塊制造技術的演化延伸。