面板级封装成新宠：国产设备商如何在“以方代圆”中抢占先机？
从圆形到方形：半导体封装的物理极限突破
在人工智能与高性能计算（HPC）飞速发展的当下，芯片算力的提升正逐渐逼近物理极限。传统的摩尔定律驱动模式放缓，先进封装成为了延续性能增长的关键路径。其中，CoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate）作为当前全球AI芯片的主流封装方案，占据了2.5D/3D先进封装市场约69%的份额。然而，随着AI芯片体积越来越大、设计越来越复杂，传统的圆形晶圆在面积利用率上遇到了明显的瓶颈。圆形晶圆边缘存在大量无效空间，导致材料利用率难以进一步提升。
为了解决这一痛点，半导体产业正在经历一场从“圆”到“方”的变革。面板级封装（Panel Level Packaging, PLP）应运而生。与晶圆级封装不同，PLP采用矩形基板替代圆形晶圆。以标准的610mm × 457mm印刷电路板为例，其面积约为300毫米晶圆的4倍。这意味着在理论上，单批次可制造的封装件数量是晶圆级的4倍，且方形芯片排列在矩形基板上，空间利用率得到极大优化。这一技术路径不仅提升了产能，更大幅降低了单位成本，成为解决AI芯片产能焦虑的最优解之一。
国际巨头的生态壁垒与技术卡位
面板级封装并非简单的尺寸放大，它面临着大尺寸基板带来的翘曲、热膨胀系数（CTE）失配以及材料形变等新挑战。从基板准备、光刻胶涂布、曝光、显影、去胶、种子层沉积、电镀、CMP平坦化到激光通孔（TGV），几乎每一道工序都需要重新设计设备。
国际半导体设备巨头凭借在晶圆级领域的深厚积淀，率先在这一新赛道布局。在光刻与量测环节，Onto Innovation推出了专为面板级设计的JetStep S3500系统，能够处理面板翘曲和芯片偏移，支持59.4 × 59.4 mm的大曝光场。ASML、尼康、佳能等也在积极研发相关产品。在重布线层（RDL）制造方面，Manz亚智科技成功交付了全球首台310mm × 310mm面板级电化学沉积（ECD）量产设备，并整合了清洗、显影、蚀刻等湿制程，形成完整的Omni系列量产平台。此外，德国通快集团与SCHMID集团合作开发了“激光蚀刻+湿法化学处理”工艺，用于高精度玻璃通孔制造。Applied Materials、Lam Research等前道设备巨头也将PLP纳入核心战略，试图构建完整的生态壁垒。
国产设备的突围：从验证到量产的关键跨越
尽管国际巨头动作频频，但国产设备商并未缺席。在2025至2026年期间，多家国内领军企业已在面板级封装的关键工艺节点上实现了从“验证”到“出货”的突破，打破了部分领域的垄断局面。
在CMP（化学机械抛光）领域，华海清科自主研发的国内首台510*515mm尺寸全自动板级CMP量产装备Master-P510APEX已获得重要客户订单。CMP工艺直接决定介质层与金属层的平坦度，是保障互连可靠性的核心环节。华海清科的突破标志着国产高端装备在先进封装核心工艺上取得了里程碑式的进展。
北方华创则在去胶（Descum）、PVD（物理气相沉积）和PIQ（光胶固化）等干法工艺上发力。其首台600mm×600mm面板级封装去胶设备成功出厂，通过主动降温系统和动态电极间距调节技术，有效解决了大板面去胶均匀性问题，并将基板温度控制在75℃以内，显著提升了良品率。同时，其板级封装PVD设备采用集群式架构，可灵活挂载多种腔室，满足TGV和RDL工艺的多样化镀膜需求。
在湿法与电镀环节，盛美上海交付了首台水平式面板电镀设备Ultra ECP ap-p，支持铜、镍等多材质电镀，并通过四边密封干式接触卡盘提升可靠性。其自主研发的面板级负压清洗设备也获得了全球头部封装厂商的订单，专为应对先进扇出型面板级封装（FOPLP）的严苛制程需求而设计。
此外，针对玻璃基板这一下一代AI封装核心载体，大族半导体和帝尔激光在激光通孔（TGV）设备上取得了重要进展。帝尔激光已完成面板级玻璃基板通孔设备的出货，实现了晶圆级和面板级TGV封装激光技术的全面覆盖。而在涂布和金属化环节，圭华的狭缝涂布设备和保定晶通机电的双面抛光铜镍技术，也在补齐面板级封装的关键拼图，为高密度布线打下高良率基础。
技术同源优势与国产化机遇
为什么面板级封装会成为国产设备商突围的新赛道？除了技术新、竞争格局未定外，一个重要的原因是面板级封装与显示面板工艺具有天然的亲缘关系。
LCD面板制造中的光刻胶涂布、曝光、显影等步骤，与先进封装中的RDL制造高度相似。事实上，台积电和群创光电甚至直接购买旧LCD厂房改造为面板级封装产线。这种工艺上的相似性，为一批原本服务于显示行业的设备商提供了跨界进入半导体高端市场的跳板。国产设备商凭借在显示面板设备领域的积累，能够更快地适应面板级封装的工艺要求，从而在新技术迭代中占据先机。
然而，机遇与挑战并存。当前面板级封装的整体良率仍低于晶圆级封装，且面板尺寸尚未统一，导致设备商难以通过标准化量产摊薄研发成本。此外，材料、EDA工具以及检测标准等环节仍相对滞后。这意味着，短期内面板级封装设备市场将处于小批量验证、多品类并存的阶段。对于国产设备商而言，谁能率先在某一关键工艺节点建立不可替代性，谁就能在行业放量期占据主导地位。
过去二十年，半导体设备的创新核心是摩尔定律；而在AI时代，封装成为延续性能增长的关键，面板级封装则是降低先进封装成本、突破产能瓶颈的重要方向。国产设备商在这一新赛道上的密集突破，不仅体现了技术实力的提升，更预示着全球半导体设备格局正在发生深刻变化。未来的竞争，将不再仅仅是单一设备的比拼，而是整条工艺链协同能力的较量。在这场“以方代圆”的变革中，国产力量已经拿到了入场券，并正逐步从跟随者走向并跑者，甚至在部分领域实现领跑。