
AI算力卷到白热化,芯片却快“热炸”了!
英伟达H100峰值功耗超700W,下一代Rubin处理器直奔1800W,2029年甚至要冲到6000W。算力飙升的背后,是传统封装的“崩溃”——硅中介层散热跟不上、容易开裂,CoWoS封装的“功耗墙”成了AI算力的致命瓶颈。
而破局的关键,藏在“先进封装+SiC”的组合里。台积电广发英雄帖推进SiC中介层,英伟达计划2027年导入12英寸SiC衬底,产业巨头集体押注。
A股市场早已闻风而动:先进封装指数年初至今涨幅超14%,长电科技单日成交额破50亿,晶盛机电、天岳先进等SiC标的异动,一场由“AI算力刚需+SiC技术突破+国产替代”驱动的盛宴,已经开席!
(来源:同花顺)
01
算力需求飙升,先进封装成破局关键
AI大模型训练、数据中心算力需求呈指数级飙升,直接把芯片推向“功耗极限”。2025年中国智能算力规模达1037.3 EFLOPS,2026年还要再涨40%,但传统封装早就扛不住了。
芯片性能每提升1倍,功耗就要翻3倍,而硅中介层的热导率只有148 W/m·K,根本散不掉超高功率带来的热量。更麻烦的是,随着CoWoS中介层尺寸变大,硅材质容易分层开裂,良率大幅下降。
(来源:华西证券研究所)
这时候先进封装站了出来。通过2.5D/3D堆叠、混合键合、SiC中介层替代等技术,不仅能解决散热难题,还能让芯片互连密度提升10倍以上,成为超越摩尔定律的核心抓手。Yole预测,2030年全球先进封装市场规模将突破790亿美元,其中2.5D/3D封装增速高达37%,妥妥的高景气赛道。
02
从2.5D到SiC,技术迭代不停
先进封装的核心升级逻辑,是“材料+工艺”双突破,尤其是SiC的加入,让行业迎来质变。
先看工艺迭代:传统2.5D封装靠硅中介层连接芯片,但性能见顶;3D封装通过混合键合技术,实现铜-铜直接连接,互连间距从20μm缩小到10μm,信号延迟降低30%。台积电SoIC、英特尔Foveros等技术已经落地,2026年混合键合将进入规模化应用。
再看材料革命:SiC成了中介层的“最优解”,不过经济性尚有欠缺。它的热导率达490 W/m·K,是硅的3倍多,莫氏硬度9.5,抗开裂能力远超硅和玻璃。更关键的是,SiC能实现高深宽比通孔设计,优化布线密度,让芯片传输速度再提20%。
(SiC在热性能、硬度等关键的指标上强于Si,来源:华西证券研究所)
行业层面来看,2027年预计将是SiC中介层量产元年。按CoWoS 35%复合增速、70%替换SiC测算,2030年需要超230万片12英寸SiC衬底,等效6英寸920万片,远超当前全球产能,缺口巨大。
03
设备+材料+OSAT,龙头抢跑
先进封装的爆发,不是单点机会,而是全产业链的共振,设备、材料、OSAT(封测)三大赛道齐发力。
OSAT是直接受益端。长电科技XDFOI方案覆盖2.5D/3D封装,通富微电大尺寸FCBGA进入量产,盛合晶微硅中介层技术已量产,深度绑定华为昇腾等客户。全球封测格局中,长电科技、通富微电稳居全球前十,国产替代份额持续提升。
材料赛道是核心瓶颈突破点。封装基板(深南电路、兴森科技)、PSPI(鼎龙股份、飞凯材料(维权))、CMP抛光液(安集科技)等关键材料国产化率快速提升。尤其是SiC衬底,天岳先进全球市场份额16.7%排名第二,晶盛机电12英寸中试线已通线,三安光电与意法半导体合资建厂,产能持续释放。
(SiC国产厂商进展情况,来源:华西证券研究所)
设备赛道是量产关键。混合键合机(拓荆科技、芯源微)、CMP设备(华海清科)、激光划片机(芯碁微装)等设备厂商突破海外垄断。2024年中国半导体封装设备市场规模达282.7亿元,同比增长18.9%,随着SiC中介层量产,设备需求将进一步爆发。
04
淘金指南:4个方向蹲住千亿红利
先进封装+SiC的增长逻辑清晰,聚焦4个方向,既能抓确定性,又能享弹性。
1.SiC材料及设备
押注量产前夜优先关注12英寸SiC衬底及设备企业。衬底端看天岳先进(全球第二,12英寸已量产)、三安光电(与意法合作,8英寸产能爬坡);设备端盯晶盛机电(长晶炉+衬底加工双布局)、晶升股份(SiC长晶炉),分享2027量产潮红利。
2.先进封装OSAT:国产替代核心
锁定技术突破+客户绑定的龙头。长电科技(XDFOI方案落地,全球第三)、通富微电(AMD核心供应商,CoWoS类方案突破)、盛合晶微(硅中介层量产,华为供应链核心),受益于海外产能缺口和国产替代。
3.关键材料:攻克瓶颈环节
布局封装基板、PSPI、CMP材料等细分龙头。深南电路(FCBGA基板量产)、鼎龙股份(PSPI+抛光垫双突破)、安集科技(CMP抛光液+电镀液全覆盖),随着先进封装渗透率提升,材料需求持续放量。
4.混合键合及3D封装:技术迭代先锋
关注前沿技术落地企业。拓荆科技(混合键合设备获重复订单)、芯源微(临时键合/解键合设备放量)、华海清科(12英寸减薄机批量供货),把握从“0到1”的商业化机遇。
05
结语
从AI算力催生的刚需,到SiC技术的突破,再到国产替代的窗口期,先进封装行业已经从“半导体后道工序”升级为“算力核心载体”,成为支撑AI、数据中心、智能驾驶的关键赛道。
当前行业处于爆发前夜:2027年SiC中介层量产将打开新增长空间,国内企业在SiC衬底、封装设备、OSAT等环节均已实现突破,产业链优势显著。
格隆汇研究院持续跟踪先进封装全产业链,聚焦SiC量产进度、海外订单突破、技术迭代三大核心指标,多维度挖掘优质标的。