2025年半导体封装技术革命：CoWoS-L将占据全球70%先进封装产能

本篇文章的部分核心观点、图表及数据，出自方正证券于2025年10月18日发布的报告《半导体行业深度报告：先进封装赋能国产算力芯，设备材料封测产业联动》，如需获得原文，请前往文末下载。

当摩尔定律逼近物理极限，半导体行业正经历一场静默但深刻的变革——先进封装技术已成为突破芯片性能瓶颈的关键路径。2025年，全球先进封装市场规模预计突破300亿美元，年复合增长率高达12.5%，其中CoWoS-L技术凭借其独特优势，正快速取代传统CoWoS-S成为主流方案，台积电最新数据显示其产能占比将在2026年突破70%。这场由封装技术引领的半导体革命，不仅重塑了芯片性能提升的路径，更重构了整个产业链的价值分布，为国产供应链提供了难得的"弯道超车"机遇。

关键词：先进封装、CoWoS-L、异构集成、半导体设备、封装材料

一、先进封装：后摩尔时代的芯片性能突破关键

随着半导体工艺节点逼近1nm，传统制程微缩带来的性能提升边际效益急剧下降。台积电数据显示，3nm制程研发成本已是28nm的10倍以上，而5nm晶圆售价高达16,000美元/片，较7nm暴涨30%。这一背景下，先进封装技术通过芯片高密度集成和异构整合，成为不依赖制程进步而提升芯片性能的最有效途径。

全球封装技术已发展至第五阶段，当前主流正从CSP、BGA为代表的第三阶段，快速向以2.5D/3D封装、硅通孔(TSV)、扇出型封装等为代表的第四、五阶段演进。这一技术跃迁的核心价值在于实现了"超越摩尔"(More than Moore)的芯片性能提升路径。特别值得注意的是，2.5D封装通过硅/玻璃中介层在平面内集成多芯片，结合TSV与微凸点技术，成功兼顾了高密度互连与异构集成优势，成为当前AI/HPC芯片的首选方案。

技术路线上，三大阵营已形成差异化竞争格局：台积电的CoWoS平台广泛应用于英伟达、AMD等AI芯片；英特尔的EMIB技术避免了转接板带来的成本与尺寸约束；三星的I-Cube则对标CoWoS，并推出SAINT技术构建3D封装新体系。这种技术多元化竞争，正加速先进封装技术的迭代与成本下降。

从市场需求看，AI算力芯片的爆发成为先进封装增长的核心驱动力。一台搭载英伟达H100的服务器需要18颗CoWoS封装芯片，而2025年全球AI服务器出货量预计突破200万台，仅此一项就将消耗3600万颗先进封装芯片。这种指数级增长的需求，使CoWoS产能成为全球AI芯片供应链的关键瓶颈，也直接推动了台积电2025年先进封装资本支出同比增长40%至70亿美元。

二、CoWoS-L技术崛起：重构先进封装产业格局

在众多先进封装方案中，CoWoS-L正以惊人的速度取代CoWoS-S成为主流选择。技术层面，CoWoS-L创造性结合了CoWoS-S和CoWoS-R的优点，采用RDL中介层与局部硅互连(LSI)，既支持大于3.3倍掩模版尺寸的大封装需求，又通过LSI实现了多层亚微米铜线互连。这种架构创新使其在AI大芯片封装领域展现出显著优势，台积电预计2026年CoWoS-L将占据其CoWoS平台70%以上产能。

生产工艺上，CoWoS-L采用创新的"chip-last"流程：先完成中介层加工，再进行芯片贴装，这一工艺顺序优化大幅提高了生产良率与效率。关键的是，随着中介层尺寸不断增大，板级封装成为行业共识。板级先进封装在保证精度的同时，拥有更高产出效率、更少物料损耗和更大有效曝光面积，成本可比传统wafer级封装降低30%以上。日月光等封测龙头的数据显示，板级封装在中介层尺寸超过2000mm²时，成本优势尤为明显。

产业链影响深远。CoWoS-L的崛起正重塑全球封装设备与材料市场：一方面，对TSV深硅刻蚀设备、高精度光刻机的需求激增，中微公司、北方华创等国产设备商的TSV解决方案已获得国际客户认可；另一方面，玻璃基板、低介电材料等新型封装材料迎来爆发，华海诚科、雅克科技等材料企业加速布局相关产品。这种产业链联动效应，使先进封装成为拉动整个半导体设备材料市场增长的重要引擎。

从应用端看，英伟达自Blackwell系列起全面转向CoWoS-L封装，其2026年量产的Rubin系列芯片也将采用这一技术。AMD则创新性地将SoIC 3D封装与CoWoS结合，MI300系列实现了超5TB/s带宽，而计划中的MI400系列将进一步优化这一架构。这种终端应用的快速采纳，为CoWoS-L技术提供了持续迭代的市场动力。

三、国产供应链的突破与挑战

在全球化遭遇逆风的背景下，中国半导体产业链正以先进封装为突破口，加速构建自主可控的算力芯片生态。华为2023年申请的四颗die合封专利，采用类CoWoS-L技术(RDL+嵌入式硅桥)，展现了国内企业在先进封装领域的创新能力。甬矽电子开发的FHBSAP积木式封装平台，已实现Fan-out扇出、2.5D异构封装等技术突破，2025年上半年先进封装产线稼动率持续提升。

设备材料领域，国产替代取得系列突破：北方华创的TSV全链条解决方案覆盖刻蚀、去胶、清洗等关键工艺；中微公司的深硅刻蚀设备Primo TSV300E获得欧洲客户认证；华海诚科通过并购衡所华威，环氧塑封料年产能将突破2.5万吨，跻身全球第二。这些核心环节的突破，为国产先进封装提供了坚实的供应链支撑。

挑战依然严峻。国际大厂如台积电、三星已构建从设计到封装的垂直整合能力，而国内产业链协同仍显薄弱。特别是在TSV、混合键合等尖端工艺上，国内与国际领先水平仍存在1-2代差距。此外，美国2024年新增的先进封装设备出口限制，进一步加大了国内产业链自主创新的紧迫性。

从长远看，先进封装技术的演进将呈现三大趋势：一是向更大尺寸、更高密度的板级封装发展，玻璃基板TGV技术将成为关键；二是3D封装与2.5D融合创新，AMD的SoIC+CoWoS方案预示了这一方向；三是产业链上下游协同设计(DTCO)日益重要，封装已从后端工艺变为芯片设计的核心考量因素。这些趋势将重塑未来5年半导体产业格局，也为中国供应链提供了差异化竞争的空间。