先进封装工艺的升级正驱动封测设备需求的快速增长和价值量提升。混合键合设备单价150-250万美元,而传统倒装固晶机仅约50万美元。一条CoWoS产线(100万颗)总投资约15亿元,核心设备投资10-12亿元。TSV深孔刻蚀、铜电镀、临时键合/解键合是核心环节。国内拓荆科技混合键合设备获复购订单,北方华创12英寸深硅刻蚀机已量产销售,盛美上海电镀设备实现出货,芯源微TSV湿法清洗率先卡位头部存储厂。封测设备的国产替代正从“配套”走向“主力”,有望受益于国内先进封装产能扩张。
CoWoS产线设备——核心投资10-12亿元
一条CoWoS产线(100万颗)总投资约15亿元,核心设备投资10-12亿元,单颗CoWoS封装价格约220美元/颗。固晶键合设备、研磨切割+CMP减薄设备占比最高。
固晶键合设备:先进封装对固晶机稳定性、加工精度提出更高要求,催生热压键合、临时键合/解键合、混合键合设备需求。从CoWoS流程看,HBM堆叠、芯片埋入、interposer放置、晶圆级塑封均需采用固晶机。
研磨切割+CMP减薄:CoWoS封装对晶圆减薄技术要求明显提升,芯片厚度从720μm减薄到250-300μm,HBM芯片厚度可能仅40-50μm,对精度控制要求极高。
混合键合——下一代设备的增长极
混合键合可实现5-10μm以下连接点间距、0.5-0.1μm对准精度、1万-100万连接点/mm²连接密度。Besi单台混合键合设备单价150-250万美元,传统倒装固晶机仅约50万美元。Besi预测中性假设下2025年混合键合系统需求超200台。台积电SoIC是目前唯一实现D2W混合键合商业化的技术,应用于AMD 3D V-Cache。三星、英特尔、海力士均计划采用混合键合。
国内设备厂商布局
拓荆科技:混合键合设备由控股子公司拓荆键科布局,晶圆对晶圆键合产品获复购订单;芯片对晶圆混合键合前表面预处理产品为国产首台量产产品获复购订单。
北方华创:12英寸深硅刻蚀机PSEV300已量产销售,支持TSV高深宽比刻蚀(可达20:1)。
芯源微:TSV湿法清洗、bumping涂胶显影、临时键合/解键合设备率先卡位头部存储厂、先进封装厂,价值量在CoWoS/HBM产线占比约10%-15%。
盛美上海:18款300mm Ultra C VI单晶圆清洗设备已量产,支持先进逻辑、DRAM和3D NAND制造。
芯基微装:WB8晶圆键合机支持阳极键合、热压键合,适用先进封装、MEMS等领域。封测设备国产替代正处于加速期。
封测设备国产化进展| 设备类型 | 代表厂商 | 国产化进展 |
|---|
| 混合键合设备 | 拓荆科技 | 晶圆对晶圆键合获复购订单 |
| TSV刻蚀设备 | 北方华创 | 12英寸深硅刻蚀机量产销售 |
| TSV湿法清洗 | 芯源微 | 率先卡位头部存储厂 |
| 电镀设备 | 盛美上海 | 18款300mm设备量产 |