先前半导体的技术竞赛，指的都是前段制程如何缩小尺寸，但现在几乎已达技术极限。据悉，半导体行业 游戏 规则正在改变，原本后段制程认为附加价值低，现在却和前段制程一样跻身热门领域；主要战场已移到后段制程，而不再是一味比线路的微细化了。
半导体若要功能更强、成本更低，就要另辟战场。这时候脱颖而出的就是后段工程的晶片3D封装技术，因可减少多余能源耗损，提高效率。例如讲究轻巧的智慧型手机、AR或VR用头盔等，都适合用到这种技术。此外，去年开始大家都在讲碳中和，也使这项技术高度受重视。日本半导体业者指出，原本节省能源就是非做不可的事，但3D封装技术现在变成最重要课题。
日本有多家企业拥有3D封装技术。材料方面包括昭和电工材料（前日立化成）、JSR、揖斐电（Ibiden）、新光电气工业等；制造设备有牛尾电机、佳能、迪斯科（Disco）、东京精密等，迪斯科和东京精密就独占半导体切割设备市场。这些企业及一些研究所和大学，都在台积电合作开发的名单内。
事实上，2020年秋季全球半导体大缺货时，电脑、 游戏 机等设备的后段工程材料就供不应求。当时揖斐电还为此决定投资1,800亿日圆增产高性能IC封装基板，预定2023年开始量产。业界人士透露，由于日本基板不足，曾导致部分外国半导体厂无法量产。
封装是指将完成前端工艺的晶圆切割成半导体的形状或对其进行布线。在业界，它也被称为“后段制程”。
尤其是英特尔和台积电等全球半导体巨头正在大举投资先进封装设备。根据市场研究公司 Yole Development 的数据，英特尔和台积电分别占据 2022 全球先进封装投资的公司 32% 和 27%。三星电子排名第四，仅次于台湾后端工艺公司 ASE。
英特尔已经在 2018 年推出了名为“Foveros”的 3D 封装品牌，并宣布将把这项技术应用到各种新产品中。它还设计了一种将每个区域组装成产品的方法，将其制作成tiles。2020 年发布的一款名为“Lakefield”的芯片就是采用这种方式制成的，并安装在三星电子的笔记本电脑中。
台积电最近也决定使用这项技术生产其最大客户 AMD 的最新产品。英特尔和台积电非常积极地在日本建立了一个 3D 封装研究中心，并从 6 月 24 日开始运营。
三星也在这个市场发力，在 2020 年推出了 3D 堆叠技术“X-Cube”。三星电子晶圆代工事业部总裁 Choi Si-young 在 Hot Chips 2021 上表示正在开发“3.5D 封装”去年六月。半导体行业的注意力为零，三星的这个工作组是否能够找到一种方法，使得三星与该领域的竞争对手保持领先。
随着前端节点越来越小，设计成本变得越来越重要。高级封装 (AP) 解决方案通过降低成本、提高系统性能、降低延迟、增加带宽和电源效率来帮助解决这些问题。
数据中心网络、高性能计算机和自动驾驶 汽车 正在推动高端性能封装的采用，以及从技术角度来看的演变。今天的趋势是在云、边缘计算和设备级别拥有更大的计算资源。因此，不断增长的需求正在推动高端高性能封装设备的采用。
日前，国外媒体报道，英特尔聘请了格芯前CTO Gary Patton博士担任企业副总裁一职。在格芯之前，Gary Patton还曾担任过IBM微电子业务主管一职。近年来，为了加强新工艺的研发，英特尔在业内大肆招揽人才，先后将Jim Keller、Raja Koduri和Murthy Renduchintala等一众技术大牛收入麾下，直线提升公司的技术研发实力。在半导体工艺技术上，Gary Patton有着深厚造诣，在格芯担任CTO期间一直负责尖端工艺的研发工作。但2018年，格芯正式对外宣布放弃10nm以下工艺的研发，并专注于利润更高的14nm、12nm工艺和其他特色工艺。由此推论，极有可能是格芯的战略变更导致了Gary Patton的离开。
作为高技术门槛产业，半导体行业对人才素质有着较高的要求。一方面，因半导体产业链极为复杂，设计、制造、封测各个环节对人才的需求也大不相同。随着集成电路应用领域的愈发宽泛，相关人才也逐渐趋于多样化。此外，由于行业发展速度太快，对从业人员的学习能力也提出了更高要求。
目前，业内已经形成共识，国内半导体行业最薄弱的环节在于基础材料研究和先进设备制造两大方面，而对于行业的长远发展而言，最稀缺的则是人才。日经中文网曾在官方报道中指出，在美国、韩国和中国台湾这些半导体产业发达的国家和地区，30岁年收入便超过1千万日元（约合人民58万元）的技术人员很多，由此可以看产业生态与人才建设有着十分紧密的关系。
据《中国集成电路产业人才白皮书》披露的数据显示，目前中国集成电路人才需求规模约为72万人左右，现有人才存量为40万人左右，人才缺口为32万人。由此可见，巨大的人才缺口是中国集成电路产业发展的关键掣肘之一。白皮书中还指出，在我国IC产业中，设计业人才需求数量增幅趋于稳定，但高端设计人才紧缺的状况并没有得到很好的改善。
事实上，中国每年定向培育的半导体人才不在少数，只是最终进入行业的人数不多。据官方数据显示，中国集成电路专业每年毕业生约为20万人，但毕业做本行的大约只有3万，八成以上都在转行。主要原因在于半导体行业产品周期长，从短期看回报率并不高，无法与互联网、银行、金融等行业相比。
中国政府于2014年6月出台的《国家集成电路产业发展推进纲要》中提出了具体目标，到2020年14纳米制造工艺实现规模量产，而到2030年，集成电路产业链主要环节达到国际先进水平。在战略规划的推动下，国家投入大笔资金扶植，迎来一波晶圆厂建设高峰。SEMI的数据显示，2017-2020年间全球投产的半导体晶圆厂共有62座，其中有26座设于中国大陆，占到全球总数的42%。在投资建设不断落地的阶段，相关人才的需求也在不断释放。
在编者看来，半导体产业是一个资本与技术高度密集型产业，中国半导体除了产业结构和技术上的不足，人才培养是一个更隐蔽，且影响也更深远的问题。中国芯片产业崛起的过程中，人才将会是一个关键的制约因素。随着中美贸易摩擦的出现，海外并购正在变得越来越困难。作为全球最大的芯片消费市场，中国每年进口芯片的金额超过原油。不过关键核心技术是买不来的，只能依靠优秀人才攻关突围。虽然国内企业也在大力从台湾、韩国或海外引入成熟人才，但唯有打造更好就业环境，以及提供合理的回报，方能解决人才的后顾之忧，但这些都需要以产业盈利能力作为支撑，似乎又与当前现状相悖。
半导体设备，即在芯片制造和封测流程中应用到的设备，广义上也包括生产半导体原材料所需的机器设备。在整个芯片制造和封测过程中，会经过上千道加工工序，涉及到的设备种类大体有九大类，细分又可以划出百种不同的机台，占比较大市场份额的主要有：光刻机、刻蚀机、薄膜沉积设备、离子注入机、测试机、分选机等。
半导体行业周期性带来新动能
从全球半导体发展情况来看，受宏观经济变化及技术革新影响，半导体行业存在周期性。2017-2019年，全球半导体行业来到了下滑周期。2019年，全球固态存储及智能手机、PC需求增长放缓，全球贸易摩擦升温，导致全球半导体需求市场下滑，全年销售额为4121亿美元，同比下降12.1%。进入2020年，有5G商用化、数据中心、物联网、智慧城市、汽车电子等一系列新技术及市场需求做驱动，将给予半导体行业新的动能。
全球半导体设备市场规模约600亿美元
根据国际半导体产业协会SEMI统计数据显示，近年来全球半导体设备销售额呈波动态势，2019年为597.5亿美元，比2018年的645.3亿美元的历史高点下降了7.4%。2020年一季度，全球半导体设备销售额为155.7亿美元，比2019年第四季度减少13%，但与2019年一季度相比，增长了13%。半导体设备总市值虽仅几百亿美元，但其是半导体制造的基石，支撑着全球上万亿的电子软硬件大生态，设备对整个半导体行业有着放大和支撑作用，确立了整个半导体产业可达到的硬性尺寸标准边际值。
前道设备占据主要市场份额
从半导体的制造流程来看，前道流程较多，涉及的设备种类也较多。在一个新晶圆投资建设中，设备投资一般占70-80%。而按工艺流程分类，在新晶圆的设备投资中，晶圆加工的前道设备占据主要的市场份额，约80%封测设备占据约18%的比重。
市场主要集中在中国台湾及大陆地区
近些年，在全球半导体设备消费市场中，中国大陆，中国台湾，韩国这三大市场一直排在前三位。其中，中国大陆最具发展潜力，从前些年的第三，到最近一年的第二，一直处于上升态势。
具体来看，2019年，中国台湾是半导体设备的最大市场，销售额增长了68%，达到171.2亿美元，占全球市场的比重为28.65%。中国大陆则以134.5亿美元的销售额保持其第二大设备市场的地位，占比为22.51%。排名第三的是韩国，销售额为99.7亿美元，同比下降44%，占比为16.69%。
2020年一季度，排名前三的仍是中国台湾、中国大陆以及韩国，销售额占比分别为25.82%、22.48%、21.58%。
日美荷品牌占领前位
目前全球半导体设备市场集中度较高，以美国、荷兰、日本为代表的TOP10企业垄断了全球半导体设备市场90%以上的份额。美国著名设备公司应用材料、泛林半导体、泰瑞达、科天半导体合计占据整个设备市场40%以上份额，而且均处于薄膜、刻蚀、前后道检测三大细分领域的绝对龙头地位。技术领先和近半的市场占有率，任何半导体制造企业都很难完全脱离美国半导体设备供应体系。
未来规模预计超千亿
从整体来看，尽管受疫情的影响，半导体行业及半导体设备行业依然逆势增长。存储器支出回升、先进制程投资及中国大陆积极推动半导体投资的背景下，预计2020年全球半导体设备市场将持续保持增长，市场规模预计达到632亿美元，同比增长6%2021年预计达到700亿美元2025年将超千亿美元。
以上数据来源于前瞻产业研究院《中国半导体产业战略规划和企业战略咨询报告》。
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