【先进封装】国产硅片的高附加值转型及其在先进封装领域的产业机遇

半导体产业研究
2025-07-17 18:00:00

【内容目录】

1.国产硅片企业向高附加值赛道转型

2.11家半导体硅片企业产业布局

3.3家GaN-on-Si异质外延产业代表

4.国内封装能力与目标应用的匹配分析

5.结语

【湾芯展推荐】本文涉及的半导体企业

信越化学、胜高、世创、SK Siltron、环球晶圆、Soitec、IQE、NTT-AT、沪硅产业、TCL 中环、立昂微、奕斯伟材料、有研硅、神工股份、中晶科技、华润微、扬杰科技、赛微电子、上海新阳、上海新昇、中欣晶圆、新傲科技、英诺赛科、三安光电、海威华芯、江苏能华、长电科技、通富微电、华天科技、盛合晶微、汇芯通信 - 国家 5G 中高频器件创新中心、格芯、卓胜微、晶湛半导体、深爱半导体

一、国产硅片企业向高附加值赛道转型

2024 年，全球硅晶圆市场规模为 278 亿美元。IMARC Group 预估到 2033 年市场将达到 467.1 亿美元，2025 年至 2033 年的复合年增长率为 5.64%。

传统硅抛光片市场已是高度固化的“红海”，日本、德国、中国台湾的五大巨头凭借技术、规模和客户壁垒形成了超过90%的寡头垄断。

中国大陆半导体硅片企业正上演一场深刻的战略转型，其重心正从规模驱动的传统硅抛光片领域，毅然转向技术驱动的高附加值硅片赛道。

从市场层面看，这是“不得已而为之”的突围。国内企业在此赛道不仅面临激烈的价格战，导致盈利艰难甚至严重亏损，更在高端产品上始终处于追赶地位，突围难度极大。而从机遇层面看，这更是“顺势而为”的远见。 一方面，以电动汽车、光伏储能、数据中心为代表的绿色能源革命，和以5G/6G通信、人工智能为核心的数字技术浪潮，共同构成了前所未有的巨大拉力。这些新兴应用对芯片的性能要求（如高压、高频、低功耗）远非传统硅片所能满足，从而为具备特定物理性能的SOI硅片、FD-SOI硅片、Si-on-Si外延片以及GaN-on-Si外延片等半导体材料打开了广阔的市场空间。

向高附加值硅片的差异化竞争，既是摆脱当前困境的现实选择，也是拥抱未来浪潮、实现产业升级的必然路径。

绝缘体上硅 (SOI)硅片

SOI硅片是射频前端芯片（如手机天线开关）和部分功率器件的核心材料，技术壁垒和价值远高于普通抛光片。

图源： SUMCO，华西证券研究所

1)产业布局核心：

沪硅产业 (688126.SH) 是国内SOI领域的绝对领导者。其布局主要通过控股子公司上海新傲科技实现。新傲科技是中国大陆最早实现SOI材料产业化的企业，技术积累深厚。

2)项目进展与成果：

8英寸SOI量产： 新傲科技的8英寸SOI晶圆已实现大规模量产，技术成熟稳定，成功打破了法国Soitec公司的长期垄断。产品已广泛供应给国内主流的射频芯片设计公司（如卓胜微等），有效支撑了国产射频前端产业链的发展，国产替代成果显著。

12英寸SOI研发： 随着国内晶圆厂向更先进的工艺节点迈进，对12英寸SOI的需求日益增长。沪硅产业正在积极推进12英寸SOI硅片的研发和客户验证工作，这是其未来发展的关键增长点。

战略投资： 沪硅产业通过战略投资，成为了全球SOI领导者——法国Soitec公司的重要股东。此举不仅带来了财务回报，更深化了双方的合作与交流，为其在SOI领域的长远发展提供了战略支持。

在SOI领域，中国已成功实现“从0到1”的突破，并具备了一定的产业规模和市场竞争力，是差异化竞争战略中最成功的典范之一。

全耗尽型 (FD-SOI) 硅片

FD-SOI是面向28nm及以下先进工艺的颠覆性技术，在低功耗、物联网、汽车电子和毫米波等领域具有巨大潜力。

图源：Andes

1)产业布局核心：

目前国内尚无企业实现FD-SOI晶圆的量产，全球供应仍由法国Soitec独家主导。

国内的布局主要体现在沪硅产业 的“前瞻性战略布局” 上。

2)项目进展与成果：

技术储备与研发： 沪硅产业正依托其在SOI领域的技术积累，对FD-SOI技术进行持续的研发和技术储备，为未来的产业化做准备。

生态合作： 中国的芯片设计公司和晶圆代工厂（如格芯在中国的合作伙伴）也在积极探索基于FD-SOI工艺的产品开发，这为上游的FD-SOI材料国产化提供了市场牵引力。

战略卡位： 对Soitec的投资，同样使得沪硅产业能够在FD-SOI这一未来赛道上保持信息同步和战略协同，提前卡位。

FD-SOI是中国硅片产业的“未来课”，目前处于战略投入和研发阶段，尚未形成产能，但其重要性已得到产业龙头的高度重视。

同质外延片 (Si-on-Si)

同质外延片是在抛光片上生长一层性能更优的单晶硅，是制造功率器件、高端逻辑芯片和图像传感器的关键。

图源：半导体学报

1)产业布局核心：

国内主要的硅片龙头企业均已深度布局，形成了较为完善的产业集群。

立昂微 (605358.SH): 在6-8英寸外延片领域深耕多年，技术实力雄厚，是国内功率半导体外延片的主要供应商。

沪硅产业 (688126.SH): 凭借其在抛光片领域的优势，协同发展8英寸和12英寸外延片业务，产品覆盖逻辑、存储和功率等多个领域。

TCL中环 (002129.SZ): 同样具备强大的外延片生产能力，与旗下抛光片业务形成强有力的协同。

2)项目进展与成果：

技术成熟与量产： 国内企业在8英寸和12英寸同质外延技术上已相当成熟，能够大规模稳定供应，满足国内主流晶圆厂的需求。

产能扩张： 为配合下游功率半导体、新能源汽车和高端芯片的需求爆发，各龙头企业均在积极扩充外延片产能，项目进展顺利。

同质外延片是国内硅片企业技术和业务的自然延伸，已成为非常重要的利润增长点，是承接“抛光片”基础、向上升级的“必经之路”。

异质外延片 (GaN-on-Si)

硅基氮化镓（GaN-on-Si）是第三代半导体的核心材料，通过在低成本的硅衬底上生长GaN外延层，实现高性能与成本的平衡，尤其适用于快充、5G射频和新能源领域。

图源：九峰山实验室

1)产业布局核心：

中国在这一赛道上涌现出了一批具有全球竞争力的企业，采取IDM（整合元件制造商）或Foundry（代工）模式。

英诺赛科 (Innoscience): 全球领先的GaN IDM企业。其在珠海和苏州建成了全球最大的8英寸GaN-on-Si生产线，实现了从外延生长到芯片设计、制造、测试的全链条整合。

三安光电 (600703.SH): 作为化合物半导体龙头，在长沙布局了庞大的第三代半导体产业园，具备强大的GaN外延片生产能力，主要面向微显示和功率电子领域。

海威华芯 (HiWafer): 提供6英寸GaN工艺的晶圆代工服务，是中国电子科技集团（CETC）旗下的重要化合物半导体平台。

2)项目进展与成果：

8英寸技术全球领先： 英诺赛科率先实现8英寸GaN-on-Si的规模化量产，凭借成本和性能优势，其GaN芯片在消费类快充市场已占据全球领先的市场份额，这是一个标志性的“换道引领”成功案例。

全产业链布局： 从外延生长、器件设计到封装测试，国内在GaN-on-Si领域的产业链布局日趋完善，为下游应用的爆发奠定了坚实基础。

GaN-on-Si是中国半导体产业差异化竞争策略中最亮眼的领域，已在部分细分市场实现了从“追赶”到“引领”的跨越，是未来最具爆发潜力的增长极。

二、11家半导体硅片企业产业布局

深芯盟研究部整理了部分国产大硅片企业，筛选11家国产半导体硅片优秀企业，在传统硅抛光片和四大高附加值硅片领域的布局与进展进行对比分析。

各公司在高附加值硅片领域布局总结

为了更直观地对比，下表总结了各公司在四大高附加值领域的角色定位：

三、3家GaN-on-Si异质外延产业代表

下表展示了3家在中国GaN-on-Si（硅基氮化镓）异质外延产业中的重点企业：英诺赛科（Innoscience）、晶湛半导体（GCS）和深爱半导体（Semei），从公司简介、战略定位、技术与设备能力、新项目进展及未来产能规划等维度进行解读。

1.英诺赛科是目前GaN-on-Si领域的领跑者和巨头，凭借其IDM模式和8英寸先发优势，在产能和成本上建立了强大的壁垒，正引领着GaN技术的商业化浪潮。

2.晶湛半导体则是产业链中不可或缺的专业赋能者，其高质量的外延片是许多Fabless和IDM公司产品性能的基石。它的成功证明了在专业分工领域做到极致同样能获得巨大价值。

3.深爱半导体代表着中国在该领域的战略雄心和后发力量。虽然起步最晚，但其高起点、大投入和国家级支持，使其成为未来产业格局中一个极具潜力的“变量”，有望在高端应用领域实现突破，挑战现有市场格局。

四、国内封装能力与目标应用的匹配分析

下表将用户关心的四大应用领域与其所需的核心封装技术以及国内具备相应能力的关键企业进行了直接匹配。

五、结语

面对传统硅片市场的红海与寡头垄断，中国大陆硅片企业正进行一场关键的战略转型。这不仅是为摆脱价格战与亏损困局的突围，更是把握电动汽车、AI等新应用浪潮的远见之举。通过发力SOI、外延片，尤其是在GaN-on-Si等高附加值赛道上实现“换道引领”，中国企业正从追赶者向创新者蜕变。这场深刻变革，是中国半导体产业从规模驱动迈向技术驱动，实现自主升级与价值跃升的必然路径。

未来，无论是5G/6G通信对毫米波AiP(天线封装)的极致要求，还是新能源汽车对功率模块(MOSFET/ IGBT)可靠性的严苛标准，都将为先进封装技术开辟新的增长曲线，材料特性、芯片设计和封装方案的协同设计将成为常态。

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