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最近,供應(yīng)鏈消息稱AMD正在將其EPYC處理器價(jià)格提高10%-30%,其漲價(jià)主要影響因素是AMD依賴的晶圓代工廠與半導(dǎo)體封測(cè)(OAST)。由于AMD的EPYC多芯片設(shè)計(jì)可在單個(gè)封裝中擴(kuò)展多達(dá)9個(gè)芯片,OSAT服務(wù)明顯影響其生產(chǎn)。2ISesmc
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無(wú)獨(dú)有偶,英特爾表示其采用Intel 7工藝制造的多芯片架構(gòu)Sapphire Rapids的全面量產(chǎn)將會(huì)推遲到2022年第三季度。究其背后的原因,同樣是封裝。雖然英特爾大部分封裝是在內(nèi)部完成,但由于關(guān)鍵材料的短缺,封裝依舊是其生產(chǎn)瓶頸。2ISesmc
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在2022年開年,封裝問題就成為了影響CPU供應(yīng)的一大因素。2ISesmc
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價(jià)值增厚的半導(dǎo)體封裝
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封裝是半導(dǎo)體生產(chǎn)的流程之一,是指將通過測(cè)試的晶圓按照產(chǎn)品型號(hào)以及功能需求加工得到獨(dú)立芯片的過程。根據(jù)Gartner統(tǒng)計(jì),封裝環(huán)節(jié)價(jià)值占封測(cè)比例為80-85%。2ISesmc
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實(shí)際上,傳統(tǒng)封裝在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中并不是一個(gè)令人注意的環(huán)節(jié),但先進(jìn)封裝已經(jīng)成為目前半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2ISesmc
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隨著近幾年芯片工藝不斷演進(jìn),硅的工藝發(fā)展逐漸逼近物理極限,摩爾定律被反復(fù)提及。在后摩爾時(shí)代,想要晶體管想要變小變得越加困難。2ISesmc
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而先進(jìn)制程的出現(xiàn),使得電子封裝推動(dòng)芯片高密度集成、性能提升、體積微型化和成本下降。到了現(xiàn)在,不再單純一線寬距和集成度的尺寸比較,更多的是考慮如歌提升系統(tǒng)的性能以及如何在整個(gè)微系統(tǒng)上提升集成度,封裝的作用越發(fā)凸顯。2ISesmc
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長(zhǎng)電科技首席執(zhí)行長(zhǎng)鄭力向曾表示:“先進(jìn)封裝已經(jīng)成為超越摩爾的關(guān)鍵賽道,集成電路的成品制造環(huán)節(jié)的創(chuàng)新能力和價(jià)值越來越強(qiáng)。”2ISesmc
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目前封測(cè)行業(yè)正在從傳統(tǒng)封裝向先進(jìn)封裝轉(zhuǎn)型。主流的先進(jìn)封裝包括,倒裝芯片(FC--Flip Chip)、晶圓級(jí)芯片規(guī)模封裝(WLCSP-Wafer Level Chip Scale Package)、扇出型芯片封裝(Fan-out WLP)、系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP--System in a Package)、2.5D/3D封裝等。2ISesmc
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先進(jìn)封裝之戰(zhàn)吹響號(hào)角
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Yole的數(shù)據(jù)顯示,2021年,外包半導(dǎo)體封裝和測(cè)試(OSAT)企業(yè)將花費(fèi)不低于67億美元用于先進(jìn)封裝的技術(shù)研發(fā)、設(shè)備采購(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。2ISesmc
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但不止OAST,晶圓代工巨頭臺(tái)積電、IMD廠商如三星、英特爾也在切入先進(jìn)制程。2ISesmc
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這是因?yàn)?,隨著封裝技術(shù)升級(jí)至晶圓級(jí)別,具有工藝積累的廠商需要給客戶提供更加完整的解決方案。例如,臺(tái)積電需要滿足蘋果對(duì)于產(chǎn)品性能升級(jí)需求以及快速交付產(chǎn)品,同樣提供先進(jìn)封裝的業(yè)務(wù)。2ISesmc
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臺(tái)積電、intel等布局先進(jìn)封裝2ISesmc
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在這場(chǎng)先進(jìn)制程的競(jìng)賽中,最搶眼的有5家企業(yè),分別是日月光、臺(tái)積電、英特爾、Amkor和江蘇長(zhǎng)電(JCET)。2ISesmc
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早在2012年,已經(jīng)成為晶圓代工龍頭的臺(tái)積電就已經(jīng)開啟了在封裝領(lǐng)域的布局。在2012年,臺(tái)積電開始與全球FPGA大廠Altera公司合作先進(jìn)封裝技術(shù)。2ISesmc
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在2021年的Hot Chips大會(huì)上,臺(tái)積電展示了其chiplet和3D封裝技術(shù)。臺(tái)積電3D Fabric技術(shù)平臺(tái)該平臺(tái)包含了臺(tái)積電前端芯片堆疊SoIC技術(shù)和后端先進(jìn)封裝CoWoS和InFO技術(shù)。2ISesmc
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SoIC技術(shù)有CoW(Chip on Wafer)和WoW(Wafer on Wafer)兩種鍵合方式。根據(jù)互連方式的不同,InFO可以分為InFO-R和InFO-L兩種;CoWoS則可以分為CoWoS-S、CoWoS-R和CoWoS-L三類。2ISesmc
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隨著時(shí)間發(fā)展,臺(tái)積電的先進(jìn)封裝技術(shù)也會(huì)從InFO和CoWoS變?yōu)镾oIC和InFO、CoWoS相結(jié)合。2ISesmc
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臺(tái)積電計(jì)劃在2021年花費(fèi)大約25至28億美元的資本支出,以配備基于 InFO的設(shè)備、CoWoS和基于SoIC的產(chǎn)品線的新先進(jìn)封裝工廠。2ISesmc
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英特爾則在其制程工藝和封裝技術(shù)線上發(fā)布會(huì)上,接連介紹了四點(diǎn)封裝發(fā)展路線,包括EMIB技術(shù)、Foveros技術(shù)、Foveros Omni技術(shù)以及Foveros Direct技術(shù),并將先進(jìn)封裝技術(shù)視為2025年之前重返產(chǎn)業(yè)巔峰的重要賽道之一。2ISesmc
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封測(cè)龍頭日月光則從最早期的傳統(tǒng)釘架式封裝、QNF(四方平面無(wú)引腳)、球柵陣列封裝、高階覆晶封裝及扇出型封裝的2.5D或3D都有相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn),并且宣布預(yù)計(jì)花費(fèi)20億美元,專門投資于系統(tǒng)級(jí)封裝業(yè)務(wù)和晶圓級(jí)封裝業(yè)務(wù)。2ISesmc
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先進(jìn)封裝的占比正在逐年提高,根據(jù)預(yù)測(cè)先進(jìn)封裝占比將由2018年的42.1%提高到 2024 年的49.7%。2ISesmc
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最近,福布斯發(fā)布報(bào)道,希望美國(guó)能夠在本土建立芯片封裝。雖然目前美國(guó)政府投資補(bǔ)貼想要促進(jìn)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體制造業(yè)的發(fā)展,但由于亞洲的封裝行業(yè)發(fā)展較好,基礎(chǔ)設(shè)置、人力資源以及相關(guān)人才較為全面,大部分芯片是在亞洲進(jìn)行封裝。2ISesmc
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而北美在全球封裝生產(chǎn)中的份額僅為3%左右。最重要的是,美國(guó)沒有為大批量封裝業(yè)務(wù)提供有足夠經(jīng)驗(yàn)的人才。即使美國(guó)本土的英特爾,也在去年宣布將在馬利西亞投資27億美元,新建一座封裝和測(cè)試工廠。2ISesmc
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國(guó)內(nèi)先進(jìn)封裝
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封測(cè)環(huán)節(jié)為我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中與國(guó)際領(lǐng)先水平差距最小的細(xì)分板塊。根據(jù)TrendForce數(shù)據(jù)顯示,截至2020年,在全球封裝市場(chǎng)中,長(zhǎng)電科技、通富微電、華天科技三大國(guó)產(chǎn)封測(cè)廠商市占率分別為12%、5%、4%,在全球十大封測(cè)廠商中排名第三、第五和第六。2ISesmc
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提到國(guó)內(nèi)的封裝廠商,避不開的就是長(zhǎng)電科技。長(zhǎng)電科技的前身可以追溯到江陰晶體管,現(xiàn)在其主要持股仍然是大基金和中芯國(guó)際。2ISesmc
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作為國(guó)內(nèi)封測(cè)領(lǐng)域龍頭,長(zhǎng)電科技已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了中高低封測(cè)技術(shù)全覆蓋,以先進(jìn)封裝為主。2020年,長(zhǎng)電科技的先進(jìn)封銷量達(dá)到371.8億顆,同比增長(zhǎng)31.31%,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)封裝數(shù)量。2ISesmc
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目前來看,SIP和Fan-out是長(zhǎng)電先進(jìn)封裝技術(shù)的亮點(diǎn),在SIP上其市場(chǎng)份額排到全球第四,約占11%。2ISesmc
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SiP工藝,是將不同功能的芯片(如存儲(chǔ)器,CPU等)集成在一個(gè)封裝模塊(package)里。手機(jī)是目前主流的需求領(lǐng)域,隨著手機(jī)短小輕薄電發(fā)展趨勢(shì),對(duì)于內(nèi)部電子元器件尺寸提出更高的要求,因此SiP封裝技術(shù)成為主流。2ISesmc
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通富微電則是收購(gòu)了AMD蘇州和AMD檳城封測(cè)廠,與AMD形成“合資+合作”的聯(lián)合模式。在20215年,通富微電收購(gòu)了AMD蘇州和檳城兩家封測(cè)工廠各85%電股份,并且與AMD簽訂協(xié)議,自生效之日起36個(gè)月內(nèi),AMD支持通富超威蘇州和通富超威檳城每個(gè)財(cái)政年度的總利潤(rùn)目標(biāo)為2000萬(wàn)美元。2ISesmc
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隨著AMD在CPU領(lǐng)域的強(qiáng)勢(shì)崛起,帶動(dòng)通富超威蘇州和通富超威檳城工廠基本滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。2ISesmc
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就在最近,日經(jīng)亞洲還報(bào)道了華為正在進(jìn)軍半導(dǎo)體封測(cè)領(lǐng)域,其重點(diǎn)措施之一是與福建芯片封裝和測(cè)試供應(yīng)商梁電子合作。渠梁電正在迅速擴(kuò)大其在泉州市的產(chǎn)能,以幫助華為將其芯片組裝設(shè)計(jì)投入生產(chǎn),并測(cè)試華為的芯片堆疊和封裝技術(shù)。2ISesmc
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此外,華為也在積極從日月光聘請(qǐng)專家,并且和京東方、力成科技等多個(gè)科技巨頭合作,開發(fā)面板級(jí)晶片封裝技術(shù),以加強(qiáng)芯片組裝、設(shè)計(jì)能力。2ISesmc
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打通芯片生產(chǎn)最后一公里
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芯片封裝是半導(dǎo)體制造的最后一步。事實(shí)上,中國(guó)芯片封裝業(yè)是整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中發(fā)展最早的部分。2ISesmc
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對(duì)于中國(guó)來說,相比起先進(jìn)的芯片生產(chǎn)和制造來說,芯片封裝被外國(guó)占據(jù)領(lǐng)域更少。在芯片封裝技術(shù)上的努力,是幫助我們發(fā)展一個(gè)不受美國(guó)制裁影響的自主供應(yīng)鏈。2ISesmc
責(zé)編:Quentin