一、IC 载板：芯片封装中枢材料

（一）IC 载板：“起承转合”的半导体先进封装的要道材料

IC 封装基板（IC Package Substrate，简称 IC 载板，也称为封装基 板）是阿谀并传递裸芯片（DIE）与印刷电路板 (PCB)之间信号的载体， 是封装测试格式中的要道，它是在 PCB 板的商酌技能基础上发展而来 的，用于开发 IC 与 PCB 之间的讯号阿谀，起着“起承转合”的作用。

集成电路产业链不祥不错分为三个格式：芯片蓄意、晶圆制造和封装测 试。封装基板是集成电路产业链封测格式的要道载体，不仅为芯片提供 撑持、散热和保护作用，同期为芯片与 PCB 之间提供电子阿谀，以致 可埋入无源、有源器件以终了一定系统功能。封装基板与芯片之间存在 高度商酌性，不同的芯片经常需蓄意专用的封装基板与之特殊套。关联词， 由于封装基板技能难度高、资金干预量大，原土企业一直难以进入该领 域。

IC 载板是封装中的要道部件，其在低端封装中老本占比 40- 50%，高 端封装中占比 70-80%。在高阶封装规模，IC 载板已替代传统的引线 框架。

（二）IC 载板种类鼎沸，类别万般

1、按照封装方式分类：可分为 WB/FC×BGA/CSP 等四类，其中 FCBGA 技能条件最高。

1）WB/FC 是裸芯片与载板的阿谀方式。

WB（Wire Bonding，打线）领受引线方式将裸芯片与载板阿谀。WB 工艺使用细金属线，哄骗热、压力、超声波能量使金属引线与芯片焊盘、 基板焊盘紧密焊接，终了芯片与基板间电气互连和芯片间信息互通，大 量应用于射频模块、存储芯片、微机电系统器件封装。其中，RF 射频 模块主要应用于无线射频功率放大器、收发器、前段领受模块等；数字 模块主要应用于数码相机内存卡。

FC（Flip Chip，覆晶）将裸芯片正面翻覆，以锡球凸块径直阿谀载板， 行为芯片与电路板间电性阿谀与传输的缓冲介面。FC 领受焊球阿谀芯 片与基板，将芯片翻转贴到对应的基板上，哄骗加热熔融的焊球终了芯片与基板焊盘集合。FC 由于使用锡球替代引线，比拟 WB 提高了载 板信号密度，升迁芯片性能，凸点对位创新便捷，提高良率，是更为先 进的阿谀方式。已凡俗应用于 CPU、GPU 等家具封装。

基于不同的封装方式，打线合倒装类型的封装基板有多种万般的家具 类型。

2）BGA/CSP 是载板与 PCB 之间的阿谀方式。

BGA（Ball Grid Array，球栅阵列封装）是在晶片底部以阵列的方式布 置很多锡球，以锡球阵列替代传统金属导线架行为接脚。它是一种高密 度封装技能，区别于其他封装芯片引脚漫衍在芯片周围，BGA 引脚在 封装的底面，使 I/O 端子间距变大，可容纳的 I/O 数量变多。BGA 封 装凭借着制品率高、电脾气好、适用于高频电路等特色成为了当今主流 的封装技能之一。BGA 适用 PC/职业器级高性能处理器。

CSP（Chip Scale Package，芯片级封装）不错让芯单方面积与封装面积 之比跳跃 1：1.14，一经罕见接近 1：1 的理思情况，约为普通的 BGA 的 1/3，可贯穿为锡球停止及直径更小的 BGA。CSP 适用出动端芯片。

从下流应用来看，FC-CSP 多用于出动开拓的 AP、基带芯片，FC-BGA 用于 PC、职业器级 CPU、GPU 等高性能芯片封装，基板具有层数 多、面积大、融会密度高、线宽线距小以及通孔、盲孔孔径小等特色， 其加工难度巨大于 FC-CSP 封装基板。

2、按照基材可分为 BT 载板、ABF 载板和 MIS 载板

IC 载板的基板近似 PCB 覆铜板，主要分为硬质基板、柔性薄膜基板 和共烧陶瓷基板三大种类，其中硬质基板占据主要市集空间，硬质基板 主要有 BT、ABF、MIS 三种基材。

BT 基板是由三菱瓦斯研发的一种树脂材料，是高密度互连（HDI）、积 层多层板（BUM）和封装用基板的蹙迫材料之一，邃密的耐热及电气 性能使其替代了传统陶瓷基板，它不易热胀冷缩、尺寸踏实，材质硬、 融会粗，主要用于手机 MEMS、存储、射频、LED 芯片等。

ABF 是由日本味之素研发的一种增层薄膜材料，硬度更高、厚度薄、 绝缘性好，适用于细融会、 高层数、多引脚、高信息传输的 IC 封装， 应用于高性能 CPU、GPU、chipsets 等规模。ABF 树脂是极高绝缘性的树脂类合成材料，主要由日本味之素厂商坐褥，是国内载板坐褥卡 脖子的要道原材料。

MIS 基板封装技能是当今模拟、功率 IC、数字货币市集发展马上的一 种新式技能，与传统的基板不同, 其包含一层或多层预包封结构,每一 层齐通过电镀铜来进行互连，提供封装历程中的电性阿谀，融会更细、 电性能更优、体积更小，多应用于功率、模拟 IC 及数字货币规模。

二、需求侧：市集空间渊博，改日增长能源足

（一）IC 载板市集空间渊博

IC 载板发展趋势是融会更细、孔径更小、厚度更薄。BGA 载板占比有 望不息升迁。封装技能朝高 IO 数、小管脚间距等轻、薄、短、小主张 发展，BGA 得当半导体封装发展趋势，FC-BGA 成长后劲大。5G 通 讯、AI、云表荟萃、自动化机器东说念主将动手 FC-BGA 成长；而智高东说念主机、 可衣服开拓、AI（GPU/CPU）、存储等带动 FC-CSP 成长。

大师产值增速快。跟着电子家具质能增强和对家具技能条件的迟缓提 高，IC 载板的市集需求将握住扩大，笔据 Prismark 数据，2022 年全 球IC载板市集规模为174亿好意思元，展望2022-2027年CAGR为5.1%， 为 PCB 规模增速最快的家具，合座市集规模将达到 223 亿好意思元。

（二）AI、chiplet 及芯片升级拉动 ABF 载板需求

ABF 载板市集呈现显著周期性（2004-2024）

半导体行业是一个终点典型的周期性行业，ABF 载板亦如斯：ABF 行 业在畴昔 15 年中阅历了两次飞腾周期和两次下行周期。

第一个飞腾周期 2004-2008：由于大师 PC/NB 出货量的慎重增长以及 英特尔越来越多地领受 FC-BGA 来取代 CPU 封装的 CSP，所使用 FC-BGA 载板成为主要增长动手，时间 ABF 行业 CAGR 达 20+%。

第一个下行周期（2009 年）受到大师金融危急的株连，其时对 IT 开拓 的需求急剧舒缓。2010 年和 2011 年，大师金融危急后的供应链补货 带来了强盛的需求，ABF 市集在 2010 年达到新高。

2012-2017：由于台式机、条记本电脑市集的消退，致使 ABF 载板严 重供大于求，悉数产业堕入低潮，此外，跟着 PC 的增长从 2012 年开 始转向南边，大师 ABF 市集见证了 6 年的需求低迷，CAGR 达-7%。

2020-2024：AI、5G、云职业、物联网等新技能、新应用的兴起，大大 拉动了对 ABF 载板的需求，市集情况不息向好，CAGR 达 17%。

大师 ABF 载板市集销售额不息增长，市集规模握住扩大。据 QYResearch 数据线路及预测，2028 年大师 ABF 载板市集销售额预 计达到 65.29 亿好意思元，2022-2028 年大师 ABF 载板市集规模复合增长 率为 5.56%。

ABF 下流市集：ABF 基板主要应用于高性能谋划芯片，包括 CPU,GPU,FPGA 和 ASIC。CPU 是通用处理器，不错实践 AI 算法，但性价比较低；GPU 是图形处理器，领有较强的并行谋划智商，恰当 加速 AI 谋划；FPGA 是可编程逻辑器件，不错生动地对芯片硬件层进 行编译，功耗低；ASIC 是定制专用芯片，不错在架构和电路上进行优 化，猖獗特定应用需求，性能高、功耗低，但老本也高。

各式芯片有各自的性能和供应商。其中，60%的 ABF 需求来自 CPU， 15-20%来自 GPU，15%来自 FPGA，5-10%来自于 ASIC 等。此外， 展望在 2023 年及以后进入市集的下一代半导体芯片蓄意齐将需要更 多的 ABF 材料，这将导致该市集的复合年增长率进入一个快速扩展的 时分。

ABF 载板下流漫衍凡俗，笔据华经产业辩论院，其 2023 年展望下流 47%为 PC，职业器+交换机需求占比达 25%，AI 芯片商酌占比 10%。

ABF 载板改日主要增长能源来自于：

1）AI 发展，

2）Chiplet，

3）芯 片制程升级带来的 ABF 载板层数面积增长

1）ChatGPT 的发展加多了对算力和 AI 芯片的需求进而带动 ABF 载 板需求

ChatGPT 是 OpenAI 公司基于 GPT 模子架构窥伺的大型言语模子， 完成多种当然言语处理任务。在 ChatGPT 背后，是微软极其腾贵的超 级谋划机在撑持。具体来讲，ChatGPT 的使用依赖大模子，大模子的 参数高达至少千亿级，背后要有巨量的算力用来窥伺。同期，相应职业 器/交换机等行为算力中枢载体和传输的硬件，领受 CPU+加速卡的架构格式，在进行模子的窥伺和推断时会更具有用率上风，主流加速卡为 CPU+GPU 模式。CPU,GPU 行为 ABF 载板主要的应用下流，需求上 水长船高，从而带动 ABF 载板的市集需求。

此外，因为大型科技公司和云谋划公司需要使用英伟达芯片来窥伺和 部署其生成式 AI 应用，英伟达默示受到这些公司对其 GPU 芯片需求 的推进，其数据中心业务第二财季营收为 103.23 亿好意思元，同比增长 171%，环比增长 141%。

据华经产业辩论院数据，2021 年大师 AI 芯片市集规模达到 260 亿好意思 元，同比增长率接近 49%，展望 2022 年同比增长率不错达到 51.92%， 2021-2025 年的 CAGR 为 29.27%。AI 芯片市集规模的快速增长成为 拉动 ABF 载板放量的外部能源。

2）Chiplet 处理器芯片市集规模的增长拉动 ABF 需求

Chiplet 即小芯片，旨趣是将正本一块复杂的 SoC 芯片，从蓄意时就按 照不同的谋划单位或功能单位对其进行阐述，然后每个单位选拔最适 合的工艺制程进行制造，再将这些模块化的裸片互联起来，通过先进封装技能，将不同功能、不同工艺制造的 Chiplet 封装成一个 SoC 芯片。 由于阐述后的芯粒不错分离制造，不错领受不同的工艺。关于工艺升迁 敏锐的模块如 CPU，不错领受先进制程坐褥，而关于工艺升迁不敏锐 的模块比如 IO 部分，则不错领受老本较低的老练制程制造，以此来降 低老本。

多家巨头布局 Chiplet 技能，改日增漫空间渊博。当今，AMD、英特 尔、苹果等多家厂商先后发布了量产可行的 Chiplet 处分决策、接口协 议或封装技能，chiplet 技能改日空间渊博。据 Gartner 预测，Chiplet 芯片市集在 2020 年空间为大师 33 亿好意思金，2024 年大师超 500 亿好意思 金，2020-24 年大师市集 CAGR 为 98%。其背后是 Chiplet 在 MPU、 DRAM/NAND、基带芯片上加速渗入。

Chiplet 技能发展为 ABF 载板的增长注入新的活力。Chiplet 的快速增 长将带动 ABF 载板需求量的升迁，因为 ABF 材料可作念融会较细、恰当 针脚数更多的高音书传输 IC，由于 chiplet 大多使用 2.5/3D 封装，更 适用使用 ABF 载板，Chiplet 将为 ABF 载板增长注入新的活力。

3）芯片制程升级带来的 ABF 载板产能挥霍

跟着芯片升级，其尺寸、制程也随之升级，以英特尔 CPU 为例，其 2015 年应用在 Grantley 的 CPU 尺寸 2300 广泛毫米，而其 2020 年应用于Whitley 的 CPU 尺寸已达到 5600 广泛毫米，面积增长约 2.4 倍。

跟着芯片制程升迁，行为要道封装基板的 ABF 载板层数、尺寸随芯片 制程升级而握住升级，当今 ABF 载板高端家具层数已在 14-20 层，尺 寸至少在 70mmx70mm，以致到 100mmx100mm，融会精采度则渐渐 进入 6-7μm，2025 年崇拜进入 5μm 竞争。同期，由于 ABF 载板技 术难度较高，其层数、面积的增长经常将对良率产生较大影响，高层数、 大面积的 ABF 载板对产能的挥霍经常是远巨大于底层数、小面积的 ABF 载板的。

（三）国产存储厂商发展助力国内 BT 载板成长

存储是半导体第二大细分市集，以 DRAM、NAND 为主。2021/2020 /2019 年大师存储市集规模为 1534/1175/1064 亿好意思金，占半导体规模 的比例为 28%/27%/26%，是大师第二大细分品类。其中 DRAM 、 NAND 占据主要份额，2021 DRAM 、NAND 年占比诀别为 61%、36%， 揣度占比 97 %。

存储总体以韩系、好意思系厂商主导，DRAM 步地最为荟萃。从 CR3 来看， DRAM 94%、NAND 67%、Nor 64%，DRAM 荟萃度最高，Nor 荟萃 度最低。具体来看，2021 年 DRAM 三星、海力士、好意思光三巨头揣度市占率高达 94 %。NAND 呈现六大厂商把持，2021 年六大厂商揣度市 占率高达 93 %。Nor 主要被台系厂商把持，2021 年旺宏、华邦的合 计市占率达 52 %，占半壁山河，兆易创新市占率 18%，大师第三。

DRAM ：大陆市集最大但自给率极低，长鑫引颈发展。笔据 2019 年 数据，中国事大师第二大 DRAM 市集，占据 34%的市集，仅次于好意思国 的 39%。长鑫量产前，DRAM 原土自给率果然为 0。长鑫是大陆首家 DRAM IDM 厂商，2016 年在合肥接济，经营三期，产能共 36 万片/ 月。2019 年 19 nm 8Gb DDR 4 投产，2022 年量产 17 nm ；2021 年 中国大陆 DRAM 产能占大师 4%，长鑫产能占大师 DRAM 3%，引颈 大陆发展。

NAND 大陆需求大师第一但自给率极低，长存引颈发展。中国事大师 第一大 NAND 市集，占据 37 %的市集份额，好意思国占 NAND 市集的 31 %，位列第二。长存量产前，原土自给率果然为 0。长存是大陆首家3DNAND 厂商，2016 年接济，目的开发三个工场，每个工场经营产能 为 10 万片/月，目的于 2025 年终了满产；2019 年 Q3 基于 Xtacking 架构的 64 层 3DNAND 量产，2021 年 128 层 TLC 和业界首款 128 层 QLC NAND 量产；2021 年中国大陆 NAND 产能占大师 6%，长存 NAND 产能占大师 6%，引颈大陆发展。

BT 载板深度受益国内存储厂商发展。存储是 BT 载板最蹙迫的下流应 用规模之一，跟着国内存储厂商的快速发展，势必产生对国内 BT 载板 的需求，展望国产 BT 载板需求有望跟着存储厂商发展而进一步升迁。

追忆：

IC 载板是 IC 封装最要道的部件之一，市集空间渊博。

IC 载板是阿谀芯片和 PCB 之 间的信号的载体，是封装格式最要道的原材料之一。其笔据基材不错分为 BT 载板、 ABF 载板等。IC 载板市集空间渊博，笔据 Prismark 数据，2022 年大师 IC 载板市 场空间达 174 亿好意思金，展望 2022-2027 年 CAGR 为 5.1%，是悉数 PCB 板块增速 最快的规模。

多规模需求向好促使 IC 载板高速发展。

1）关于 ABF 载板而言，此前虽呈现显著的 周期性，然则成长仍是主旋律。ABF 载板主要下流为 CPU、GPU、ASIC 及 FPGA, 跟着 AI 高速发展，高端 CPU、GPU 需求进一步升迁，2021-2025 年的 AI 芯片增长 CAGR 为 29.27%， AI 芯片给将主要使用 ABF 载板，AI 芯片的高速成长是改日拉 动 ABF 载板放量的蹙迫力量；多巨头布局 Chiplet 技能，Chiplet 亦然终了我国芯片 弯说念超车的蹙迫技能道路，由于 Chiplet 大多使用 2.5/3D 封装，其将主要使用 ABF 载板行为封装基板，也将为 ABF 增长注入新的活力；此外芯片制程升级带来的 ABF 载板尺寸及层数升级，加大了对合座 ABF 载板产能挥霍，也拉动了 ABF 载板的需 求增长。

2）关于 BT 载板而言，其主要下流是存储及射频规模，当今存储规模以韩 系、好意思系厂商为主导，国内自给率低，然则长存、长鑫高速成长引颈国内存储规模 高速发展，BT 载板有望深度受益国内厂商发展，国产 BT 载板需求有望跟着国内存 储厂商发展而进一步升迁。

高壁垒涵养高门槛，国际厂商主导国产化正其时。

IC 载板规模存在较高的技能、资 金、客户壁垒，高壁垒形成了当今 IC 载板仍以日、韩、台厂商主导，现时国产化率 低，国际厂商虽积极扩产，然则由于 IC 载板需求旺盛，且国际厂商扩产相对保守， ABF 载板上游要道原材料 ABF 膜扩产意愿不及影响，展望供需缺口仍将延续，国内 优质厂商把执国产化大趋势，积极进行载板规模扩产，并干预更高端 ABF 载板规模， IC 载板国产化率有望不息升迁。

芯片载板的散热问题是半导体封装规模中的一个蹙迫挑战，因为跟着芯片性能的升迁，其功耗和发烧量也在握住加多。以下是一些常见的处分芯片载板散热问题的步调：

一、优化散热结构蓄意

加多散热面积：通过加多芯片载板的散热面积，不错提高散热效力。举例，不错在载板名义蓄意散热鳍片或散热槽，以加多与空气的战役面积，从而加速热量的闲适。

领受高效散热材料：选拔具有高热导率的材料行为芯片载板的基材，如铜、铝等金属合金，或者将氮化硼粉等高热导率填料添加到基材中，以提高载板的合座热导率。

优化散热旅途：通过合理蓄意散热旅途，使热量大概马上从芯片传递到载板，并再通过散热结构闲适到空气中。这包括优化载板里面的导热通说念和散热结构的布局等。

二、领受主动散热技能

电扇散热：在芯片载板隔邻安设电扇，通过加多空气流动来加速热量的闲适。这种步调适用于对散热条件较高的场景，但需要防范电扇的杂音和能耗问题。

液冷散热：哄骗液体轮回系统，将热量从芯片载板名义继承并传输到散热器，再通过液体冷却的方式将热量带走。液冷散热具有高效、节能等优点，但系统蓄意和爱戴老本较高。

热管散热：哄骗热管的高效热传导脾气，将热量从芯片载板快速传导到散热片或散热器上。热管散热具有结构紧凑、散热效力高级优点，适用于对散热条件较高的场景。

三、领受新式散热技能

均热板散热：均热板通过里面形成的气液相变轮回，大概快速均匀地将热量传递至名义和外部。这种散热方式具有高效、均匀散热等优点，罕见适用于高热流密度和轻浮化蓄意的场景。

石墨烯散热：石墨烯是一种具有优异热导率的材料，不错行为散热层或散热通说念应用于芯片载板中。石墨烯散热具有高效、轻浮等优点，但制备老本较高。

四、空洞散热处分决策

在践诺应用中，经常需要笔据具体需乞降场景，空洞领受多种散热技能来处分芯片载板的散热问题。举例，不错同期领受散热鳍片、电扇散热和液冷散热等多种方式，以终了最好的散热效力。总而言之，处分芯片载板散热问题需要从散热结构蓄意、主动散热技能、新式散热技能以及空洞散热处分决策等多个方面动手。通过握住优化和创新，不错有用提高芯片载板的散热效力，确保芯片的踏实性和可靠性。

氮化硼粉在芯片载板的作用

氮化硼粉在芯片载板中的应用，主要成绩于其独到的物理和化学性质。具体来说，氮化硼粉在芯片载板中的作用包括以下几个方面：

提高热导率：氮化硼粉具有高热导率，将其行为填料添加到芯片载板的基材中，不错有用地提高载板的热导率，从而增强散热效力。这关于高功率密度的芯片来说尤为蹙迫，大概有用地缩短芯片的责任温度，提高芯片的可靠性和寿命。

增强机械性能：氮化硼粉还具有邃密的机械性能，如硬度高、耐磨性好等。将其行为增强相添加到芯片载板的基材中，不错提高载板的机械强度和耐磨性，从而增强载板的承载智商和使用寿命。

提高化学踏实性：氮化硼粉具有邃密的化学踏实性，大概在多种化学环境中保持其性能的踏实。因此，将其行为填料添加到芯片载板中，不错提高载板的化学踏实性，牢固其受到外界化学物资的侵蚀和防碍。

总而言之，氮化硼粉在芯片载板中的应用不错有用地提高载板的热导率、机械性能和化学踏实性，从而增强芯片的散热效力、承载智商和使用寿命。这关于提高电子开拓的性能和可靠性具有蹙迫真谛。