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在AI算力與高性能芯片需求爆發的時代,IC封裝載板作為連接芯片與系統的核心載體,其戰略地位日益凸顯。當前高端市場被日、韓、臺廠商壟斷,技術壁壘高企,尤以ABF載板為甚。本文將系統解析IC載板的技術分類、精密制造工藝、產業鏈瓶頸與全球競爭格局,并聚焦中國大陸廠商的崛起與國產替代的機遇與挑戰。
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IC載板結構示意圖
一、IC載板的分類
IC封裝載板是一種用于芯片封裝的直接載體,其上層與晶圓顆粒(Die)相連,下層和印刷電路板相連,起著芯片與PCB之間電氣連接的作用,同時也為芯片提供保護、支撐、散熱等作用。以IC封裝載板作為芯片載體的封裝形式被稱為載板類封裝,能達到增加引腳數量、減小封裝體積、改善電性能、實現多芯片模塊化的目的。
IC封裝載板可以按照基材種類、封裝方式和應用領域進行分類。
IC載板的基板類似PCB覆銅板,主要分為硬質基板、柔性薄膜基板和陶瓷基板三大種類,其中硬質基板占據主要市場空間,硬質基板主要有BT、ABF、MIS三種基材。
BT基板是由三菱瓦斯研發的一種樹脂材料,是高密度互連(HDI)、積層多層板(BUM)和封裝用基板的重要材料之一,良好的耐熱及電氣性能使其替代了傳統陶瓷基板,它不易熱脹冷縮、尺寸穩定,材質硬、線路粗,主要用于手機MEMS、存儲、射頻、LED芯片等。
ABF是由日本味之素研發的一種增層薄膜材料,硬度更高、厚度薄、絕緣性好,適用于細線路、高層數、多引腳、高信息傳輸的IC封裝,應用于高性能CPU、GPU、Chiplet等領域。
MIS基板線路更細、電性能更優、體積更小,多應用于功率、模擬IC及數字貨幣領域。
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ABF載板示意圖
按封裝方式,可以分為FC-BGA/CSP(倒裝芯片球柵/芯片尺寸封裝)、UHD FO(超高密度扇出)、SiP(系統級封裝)、2.5D/3D及Embedded Die(埋入式芯片)等,以滿足不同集成度與性能需求。
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先進IC基板和傳統IC基板的對比
二、核心工藝及原理
以ABF載板為例,其核心工藝實現邏輯主要包括以下步驟:
基板準備與內層制作:以BT或類似材料作為核心基板(Core),進行鉆孔、孔金屬化(鍍銅)形成初始互聯,并通過圖形轉移(曝光、顯影、蝕刻)形成內層精細線路。
ABF積層(Build-Up):這是ABF載板區別于傳統PCB的關鍵。在核心板上下兩面依次壓合絕緣的ABF薄膜(薄膜狀樹脂),隨后利用激光在薄膜上鉆出微孔(通常<50μm),再進行化學沉銅(CP)和電鍍填孔,實現上下層間的垂直互聯(Via)。此過程可重復多次,形成多層高密度布線結構。
圖形轉移與精細線路形成:在ABF積層表面,通過真空貼膜、激光直接成像(LDI)等先進技術進行曝光,形成掩膜圖形,再經過顯影、蝕刻等步驟,形成微米級(5-10μm)的精細線路。LDI技術因其無需物理掩膜版、精度高,已成為高端載板圖形化的主流。
表面處理與植球:在載板表面的焊盤上進行化學鍍鎳鈀金(ENEPIG)或沉金等表面處理,以防止氧化并確保焊接可靠性。最后,通過精密植球設備將錫球植入焊盤,形成BGA球柵陣列,用于與PCB主板連接。
檢測、測試與包裝:經過自動光學檢測(AOI)、電性能測試、可靠性測試(如熱循環測試)等多重嚴格檢驗后,方可出貨。
技術難點集中于微米級加工精度控制、多層對準、微孔無空洞填充、材料熱匹配及信號/電源完整性設計,每一步都是對工藝極限的挑戰。
三、產業鏈分析
上游:IC載板的原材料供應商,包括樹脂(BT、ABF、MIS)、銅箔、覆銅板CCL、金屬材料(銅球、錫球、金鹽)等。
ABF樹脂
ABF樹脂具有超薄和高絕緣性,適用于CPU、GPU等高運算芯片,如FCBGA載板。ABF材料基本被日本味之素壟斷,其產能占全球90%以上,導致載板廠商依賴單一渠道。國內宏昌電子和聯瑞新材等廠商在ABF膜國產替代方面進行布局。
BT樹脂
BT樹脂最初由日本三菱瓦斯研發出來,由雙馬來酰亞胺與氰酸酯樹脂合成制得。BT樹脂是高頻高速信號傳輸的基石,具有耐高溫和高Tg值。日本信越化學(BT/ABF)、PTFE浙江巨化集團國產化突破。國內廠商如圣泉集團在M9樹脂環節突破配方專利壁壘。
銅箔
VLP超薄銅箔:厚度遠低于傳統銅箔(通常≤5μm),部分產品可薄至3μm,專為高密度布線設計,可降低信號損耗。全球市場中,日本三井金屬和古河電工壟斷3μm超薄銅箔市場。
HVLP銅箔:表面粗糙度極低(Ra≤0.3μm,Rz≤1.5μm),專為高頻高速信號傳輸優化,在高頻(如28GHz以上)應用中,介電損耗(Df)顯著低于傳統銅箔。
日本三井金屬全球市占率超50%、中國臺灣長春化工主導高端市場。中國大陸廠商銅冠銅箔實現1-4代HVLP全系列量產,四代產品粗糙度達日本三井水平,通過英偉達GB200認證。
覆銅板CCL
覆銅板CCL占載板總成本的30%-40%,是載板的核心基材,承擔導電、絕緣和機械支撐功能。其性能影響信號傳輸效率,如高頻高速板需低介電損耗。AI算力爆發推動CCL向低介電損耗(Df≤0.001)、高信號完整性升級。
生益科技的M8級PTFE高頻覆銅板已通過英偉達認證,用于GB300AI服務器背板,信號損耗較傳統材料降低15%。建滔積層板(中國香港)垂直整合龍頭,自供銅箔、玻纖布,成本控制能力突出。華正新材、南亞新材、金安國紀、中英科技等均有所布局。
中游:涵蓋IC載板制造、封裝測試環節,最終與IC晶圓結合。
IC載板制造需經過多道高精密工序,主要流程包括:基材準備-壓合與鉆孔-圖形轉移(曝光+蝕刻)-表面處理-檢測與測試等。
核心設備:
激光鉆孔機:載板微孔(<50μm)加工的關鍵,日本三菱、德國LPKF領先
真空壓膜機:多層載板壓合的核心設備,技術壁壘極高
檢測設備:AOI(自動光學檢測)和電性能測試設備需求快速增長
下游:主要面向各類電子元器件及設備領域,提供MEMS、DRAM、CPU、GPU、MCU、ASIC等多種應用產品。
英特爾、AMD、英偉達三大CPU/GPU巨頭占高端載板需求的60%以上
AI芯片新貴(如Cerebras、SambaNova)帶來定制化、快速迭代需求
云計算巨頭(亞馬遜、谷歌、微軟)自研芯片催生第二供應商需求
四、市場分析
IC載板市場呈寡頭壟斷,由中國臺灣(欣興、南亞、景碩、旗勝)、日本(揖斐電、新光電器)、韓國廠商(三星電機、LG Innotek)主導。
(1)ABF載板:中國臺灣欣興電子(全球IC載板龍頭)、日本揖斐電(全球IC載板龍二)、臺灣南亞電路板。
(2)BT載板:韓國三星電機(全球IC載板龍三)、韓國LG Innotek、中國臺灣景碩科技。
(3)陶瓷載板:日本京瓷、日本新光電氣
據國金證券預測,2026年全球IC載板市場規模將達280億美元,國產替代率有望從當前的12%提升至20%。
對于ABF載板而言,市場呈寡頭集中格局。據行業統計,前三大廠商欣興電子、揖斐電、南亞電路板市占率超49%。技術上,國際企業已實現8-16層高疊層、5μm線寬/線距的ABF載板量產,支持CoWoS、InFO等先進封裝工藝。
隨著芯片制程提升,作為關鍵封裝基板的ABF載板層數、尺寸隨芯片制程升級而不斷升級,目前ABF載板高端產品層數已在14-20層,尺寸至少在70mmx70mm,甚至到100mmx100mm,線路細密度則逐漸進入6-7μm,2025年正式進入5μm競爭。同時,由于ABF載板技術難度較高,其層數、面積的增長往往將對良率產生較大影響,高層數、大面積ABF載板對產能的消耗往往是數倍于低層數、小面積ABF載板的。
目前,ABF載板在CPU、GPU、AI芯片封裝中占比超50%,支撐數據中心和自動駕駛需求。AR/VR設備對高密度封裝的需求也推動ABF在傳感器、存儲器中的應用。
對于BT載板而言,其主要下游是存儲及射頻領域,目前存儲領域以韓系、美系廠商為主導,國內自給率低,但是長存、長鑫高速成長引領國內存儲領域高速發展,BT載板有望深度受益國內廠商發展,國產BT載板需求有望隨著國內存儲廠商發展而進一步提升。
五、IC載板全球競爭格局分析
欣興電子(Unimicron,中國臺灣)
全球IC載板龍頭,產品線最全,在ABF和BT載板領域均位居前列。深度綁定英特爾、AMD、英偉達等頂級客戶,是CoWoS等先進封裝平臺的主要載板供應商之一。技術領先,積極擴產高端ABF載板產能。
揖斐電(Ibiden,日本)
Ibiden是全球前三大封裝基板制造商,高端PC、服務器CPU類封裝基板(FCBGA),Ibiden工藝技術占絕對優勢。Ibiden下游客戶主要由半導體龍頭公司構成,英特爾是第一大客戶,收入占比超三成,其他半導體龍頭包括AMD、三星、臺積電、英偉達等,汽車客戶包括豐田、本田、電裝、鈴木等。
三星電機(SEMCO,韓國)
全球第三大載板廠商,BT載板龍頭,主要供應三星自家的存儲芯片和部分邏輯芯片。在ABF載板領域奮起直追,依托集團垂直整合優勢,是三星先進封裝(如I-Cube)的關鍵一環。
景碩科技(Kinsus,中國臺灣)
BT載板領域的重要廠商,是蘋果iPhone射頻模組載板的主要供應商之一。近年來大力投資ABF載板,致力于向高端產品轉型。
南亞電路板(NPB,中國臺灣)
在ABF載板市場占有率穩居前三。憑借集團在化工原料方面的支持,成本控制能力較強,客戶包括英偉達、AMD等。
新光電氣(Shinko,日本)
日本第二大載板廠,在FC-CSP(用于移動設備)和FC-BGA領域均有深厚積累,是英特爾和蘋果的重要供應商。同時也在陶瓷封裝基板(用于功率器件、射頻模塊)領域占據重要地位。
中國大陸廠商崛起,國產替代加速:
深南電路
深南電路成立于1984年,是中國領先的電子電路技術與解決方案集成商,總部深圳,在深圳、無錫、南通、廣州等地建有生產基地。公司以印制電路板(PCB)、封裝基板和電子裝聯三大業務為核心,是國內PCB龍頭及封裝基板國產化的核心推動者。其封裝基板業務主要通過子公司廣芯封裝基板(包括廣州廣芯和深圳廣芯)運營。廣州廣芯專注FC-BGA、RF模組等高端基板;深圳廣芯重點布局BT類基板及FC-CSP產品,共同構建華南地區封裝基板產能網絡,為全球客戶提供一站式解決方案。
目前已實現16層及以下FC-BGA產品的量產,并具備18和20層產品的相關樣品制造能力,廣州封裝基板項目和無錫二期工程正推進產能建設與爬坡。據2024年財報顯示,封裝基板占比全年總收入的15%-20%,毛利率在30%-40%,FCBGA更優。2025年前三季度實現營業總收167.54億元,同比增長28.39%。
興森科技
興森科技成立于1999年,主業聚焦PCB業務和半導體業務。IC封裝載板是其核心業務,產品包括FCBGA等,珠海基地重點專注于FCBGA等高端IC封裝基板的研發生產。
在ABF載板領域:公司FCBGA封裝基板項目的整體投資規模已超38億,2025年上半年樣品訂單數量已超過2024年全年,且樣品訂單中高層數和大尺寸產品的比例在持續提升,樣品持續交付認證中,為可能的量產機會奠定基礎。
在BT載板領域:興森科技通過三星認證,成為三星存儲IC載板的最早的本土供應商。公司CSP封裝基板業務產能利用率逐季提升,整體收入實現較快增長。廣州科技和珠海興科原有3.5萬平方米1月產能已實現滿產,珠海興科新擴產能(1.5萬平方米1月)已于今年7月份投產、并開始釋放產能。
珠海越亞
作為中國北大方正集團與以色列AMITEC公司于2006年合資成立的中外合資企業,專注于高端有機無芯封裝載板(如射頻模塊、高算力處理器載板)的研發與生產,產品應用于5G、AI、車聯網等領域。
越亞半導體在FCBGA封裝載板領域具有關鍵技術優勢,是國內較早實FCBGA載板量產的企業之一。公司在封裝載板領域深耕十余年,致力于成為世界領先的IC載板、半導體模組及半導體器件解決方案供應商。在廣東珠海和江蘇南通建有生產基地。
安捷利美維
安捷利美維成立于2019年12月,專注于高端印刷電路板及IC封裝載板領域。截至2025年前三季度,公司資產總計達166.07億元。從產品線看,公司提供高度可靠且先進的HDI一站式解決方案,產品覆蓋FCBGA封裝基板、類載板、高階及任意層互連HDI、軟硬結合板及軟板、貼片及組裝、動力電池模塊等。
安捷利美維于12月11日發生工商變更,原股東安捷利(番禺)電子實業有限公司退出,新增國投集新、國新投資、廣州產投集團、北方工業科技有限公司、深圳遠致星火私募基金、國風投新智股權投資基金等為股東。其中,國投集新、國新發展均隸屬于大基金三期。
臻鼎科技
臻鼎科技是全球頂級的PCB生產商,作為鴻海集團的子公司,其在供應鏈管理、客戶資源和資本實力上擁有顯著優勢。產品線覆蓋廣泛,從傳統的柔性電路板(FPC)、高密度連接板(HDI)到技術更先進的類載板(SLP)。當前戰略核心是大力發展IC封裝基板,同時布局基于BT樹脂的FCCSP基板和基于ABF膜材的高端FCBGA基板,其深圳ABF工廠(禮鼎半導體)是其在中國大陸發展高端基板的核心據點,專注于開發和生產服務于Chiplet(芯粒)和AI服務器等前沿應用的高層數(≥18層)、大尺寸(>90x90mm)的FCBGA產品。
中山芯承半導體有限公司
中山芯承半導體成立于2022年,是一家集成電路封裝基板解決方案提供商,致力于設計、研發和量產高端芯片封裝基板。公司專注于研發和量產高密度倒裝芯片封裝基板,主要產品包括FC CSP(芯片尺寸封裝)和FC BGA(球柵陣列封裝)基板。公司采用MSAP(改良半加成法)、ETS(埋入線路技術)和SAP(半加成法)等先進基板加工工藝,具備10/10μm線寬/線距的FC CSP、FC BGA基板研發能力。目前工廠已實現L/S 12/12線路、層數達6層的WB CSP、FC CSP、SiP基板生產及14層800G和1.6T光模塊基板生產。
公司已經與國內外眾多頭部半導體封裝測試公司以及芯片設計公司開展合作,已合作的客戶數量超過100家。射頻芯片封裝用基板、存儲芯片封裝用CSP基板、處理器芯片封裝用FCCSP基板和800G光模塊封裝基板產品等進入批量量產階段。
芯愛科技
南京芯愛科技(南京)有限公司成立于2021年5月,是一家專注于高端封裝基板研發與生產的創新型企業 。公司將自身定位為“最了解集成電路產業的基板方案提供商”,并擁有一支行業領先的研發團隊 。 南京芯愛特別強調其在ABF類型FCBGA基板以及BT基板方面的技術能力,其產品組合還包括Coreless ETS、AiP等先進封裝基板 。
奧芯半導體
奧芯半導體科技(太倉)有限公司成立于2022年9月,是一家專注于高端集成電路封裝基板(FC-BGA)研發、設計、生產和銷售的高新技術企業 。奧芯半導體的集成電路FC-BGA封裝基板生產基地于2025年5月10日正式開業,并成功交付了首批FC-BGA產品 。在市場拓展方面,奧芯半導體已經與包括銳杰微科技在內的多家企業簽訂了戰略合作協議。
武漢新創元
武漢新創元半導體有限公司成立于2021年7月,是通過對光谷創元和珠海創元進行重組后新設立的企業主體。武漢新創元的FCBGA封裝基板產品主要基于ABF材料,其產品主要應用于CPU、GPU、XPU(各類加速處理器)等高性能計算芯片,并特別強調了對Chiplet封裝基板的開發,這類基板通常具有大面積、精細線寬、高頻率和高速傳輸等特性 。
科睿斯半導體(東陽)
科睿斯半導體科技(東陽)有限公司成立于2023年1月18日,總部位于浙江省金華市東陽市,是一家專注于高端封裝基板FCBGA研發與制造的企業。該公司規劃總投資超50億元人民幣,分三期建設年產56萬片的高端FCBGA生產基地,其中一期主廠房于2024年提前封頂,并于同年完成A輪融資。產品主要應用于CPU、GPU、AI及車載芯片封裝領域,旨在突破國內高端載板技術瓶頸。
博敏電子
通過控股子公司深圳博敏開展IC載板業務。以陶瓷襯板(AMB/DBC)和半導體器件類載板為切入點,應用于功率半導體(IGBT、SiC)等領域,契合新能源汽車需求。
勝宏科技
將IC載板列為重點發展戰略,積極進行技術研發和團隊建設。目前處于樣品開發和小批量試產階段,主要面向存儲等領域。
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