半導體(ti) 封測主流技術及發展方向分析
近幾年，中國半導體(ti) 產(chan) 業(ye) 繼續維持高速增長態勢，增長率超過了20％；IC設計、封測、晶圓製造以及功率器件是為(wei) 4大推動主力。
其中，封測行業(ye) 在過去十多年中，因成本比較高，主要靠量推動發展，並是過去我國半導體(ti) 產(chan) 業(ye) 4大推動力中產(chan) 值較高的一塊。
不過，近兩(liang) 年來，我國的IC設計行業(ye) 獲得了巨大發展，2018年其產(chan) 業(ye) 營收已經超過了2500億(yi) 人民幣規模，超過了封測產(chan) 業(ye) 的產(chan) 值，未來還將繼續高速發展。由此，封測行業(ye) 也將繼續成長，以匹配正在高速發展的IC設計行業(ye) 發展需求。
從(cong) 行業(ye) 發展曆程來看，包括封測行業(ye) 在內(nei) 的半導體(ti) 產(chan) 業(ye) 主要由幾類代表性產(chan) 品所驅動。在上世紀80年代中期，由計算機主機和台式電腦推動發展；這一時期，筆記本電腦的發展勢頭也開始慢慢展現。而到了上世紀90年代中期，筆記本電腦就成為(wei) 了整個(ge) 半導體(ti) 產(chan) 業(ye) 的驅動主力。待進入千禧之年，以手機為(wei) 代表的移動通訊產(chan) 品開始引領半導體(ti) 產(chan) 業(ye) 的高速成長。在2010年之後，集各種功能於(yu) 一體(ti) 的智能手機取代了上一代產(chan) 品並高速成長，並成為(wei) 當下半導體(ti) 產(chan) 業(ye) 發展的驅動代表。封測行業(ye) 正是伴隨這些時代的產(chan) 品升級而獲得了巨大發展。
下一個(ge) 驅動半導體(ti) 產(chan) 業(ye) 繼續繁榮的代表產(chan) 品又是什麽(me) 呢？目前主流觀點認為(wei) ，數據運算時代將會(hui) 成為(wei) 當下的驅動主力，這是因為(wei) 在端對端的應用中，如手機平台、汽車平台、智能製造、智能家居等，將會(hui) 構建邊緣雲(yun) 計算的龐大網絡，形成端應用，這就需要龐大的大數據運算能力，離不開5G、AI、雲(yun) 計算等技術的支撐。
麵對新的產(chan) 業(ye) 變化，封測行業(ye) 該如何應對？需要哪些新的技術來匹配發展？
雲(yun) 端應用需要非常寬的帶寬，我們(men) 知道，摩爾定律及先進製程一直在推動半導體(ti) 行業(ye) 的發展，封裝行業(ye) 也需要新的技術來支持新的封裝需求，如高性能2.5D/3D封裝技術、晶圓級封裝技術、高密度SiP係統級封裝技術、高速5G通訊技術以及內(nei) 存封裝技術等，這些將會(hui) 成為(wei) 接下來封裝行業(ye) 跟進產(chan) 業(ye) 潮流的主流技術及方向。
2.5D/3D先進封裝集成
目前，需要從(cong) FcBGA等平台上提供最大的封裝尺寸，從(cong) 傳(chuan) 統的2.5D封裝提供轉接板工藝開始，深入開發及提供低成本方案，比如長電科技的UFOs基板技術，既可以替代原來的基板，也可以在基板中增加一層薄膜，還可以作為(wei) 高密度的封裝方案，從(cong) 而降低封裝的成本，並提高產(chan) 品的性價(jia) 比。
晶圓級封裝技術
晶圓級封裝技術應用非常廣泛，成長也非常迅速，目前可以做到8英寸、12英寸多層封裝。該技術還可以用來實現Remain封裝，可以很好地提高產(chan) 品的可靠性。
其中，Fan-Out技術是當下晶圓級封裝技術中的熱門，這需要利用晶圓級平台來實現，星科金鵬推出的eWLB正是Fan-Out技術方案之一，DECA和近幾年台積電采用的InFo也是行業(ye) 重要的晶圓級Fan-Out封裝方案。
eWLB和FO-ECP是長電科技目前施行的主要方案，其中eWLB屬於(yu) 通用級技術，使用領域廣泛；而FO-ECP為(wei) 長電科技專(zhuan) 門開發的新技術，能對封裝體(ti) 提供支持，側(ce) 重於(yu) 尺寸比較小的產(chan) 品的封裝，主要麵對消費級、功率器件領域產(chan) 品。
當然，利用Fan-Out方案也可以為(wei) 高密度芯片互聯結構設計提供支持，這是一種偏向於(yu) 芯片工藝的封裝技術，可在晶圓層麵實現局部優(you) 化，通過互聯技術，將不同的芯片結合在一起。
係統級封裝是目前各封裝企業(ye) 著力發展的重要技術，其驅動力主要來自兩(liang) 個(ge) 方麵，一是摩爾定律邁向收官階段，行業(ye) 的發展越來越困難；值得慶幸的是，目前有消息稱，基於(yu) 矽基技術，摩爾定律有望延後到2040年才會(hui) 終結，當然，越往後，每一次技術進步所付出的成本會(hui) 越來越高。另一方麵就是通過係統級封裝集成技術來實現更為(wei) 精密的生產(chan) 製造，從(cong) 而可以推出不同的器件、不同功能的元件，如2D、3D、多層疊加等技術，將現有的技術運用起來，形成封裝係統集成。
目前蘋果產(chan) 品在係統級封裝領域已經走在了行業(ye) 前列，其手機產(chan) 品中采用到係統級封裝的元器件幾乎占到了整個(ge) 產(chan) 品的一半，剩下的一半為(wei) 晶圓級封裝。模塊化產(chan) 品設計已經成為(wei) 蘋果公司的標配；他的這一動作，為(wei) 封裝行業(ye) 的發展指明了道路，也影響了行業(ye) 的產(chan) 品設計走向，目前三星、華為(wei) 、索尼、小米等企業(ye) 也在慢慢往係統級封裝領域靠攏。
係統級封裝技術可以解決(jue) 目前我們(men) 遇到的很多問題，其優(you) 勢也是越來越明顯，如產(chan) 品設計的小型化、功能豐(feng) 富化、產(chan) 品可靠性等，產(chan) 品製造也越來越極致，尤為(wei) 重要的是，提高了生產(chan) 效率，並大幅降低了生產(chan) 成本。
未來，係統級封裝將在小型化、高密度封裝、散熱方麵發揮越來越重要的作用。當然，難點也是存在的，係統級封裝的實現，需要各節點所有技術，而不是某一技術所能實現的，這對封裝企業(ye) 來說，就需要有足夠的封裝技術積累及可靠的封裝平台支撐，如高密度模組技術、晶圓級封裝技術等。
而且，針對不同產(chan) 品，封裝技術也不同，如手機的RF模塊，其上集成了不同的芯片、不同的元器件等，每一種元件對封裝的要求都不一樣，這就要求封裝企業(ye) 要有足夠的技術和經驗來應對。
5G高速通信封裝
當下，與(yu) 係統級封裝技術緊密相連的應用正是5G通信。5G的標準有三大塊：5G毫米波、＜6GHz的5G技術、5G IOT，它們(men) 都要求端對端高速連接，進而要求產(chan) 品要具備較高的頻率，當然也會(hui) 造成因波長變短而衍生的新問題，如5G手機的噪聲將會(hui) 變大，這隻能通過將天線與(yu) 手機芯片直接集成來解決(jue) ，這本質上就是係統級封裝在特定領域的應用。
當下，與(yu) 係統級封裝技術緊密相連的應用正是5G通信。5G的標準有三大塊：5G毫米波、＜6GHz的5G技術、5G IOT，它們(men) 都要求端對端高速連接，進而要求產(chan) 品要具備較高的頻率，當然也會(hui) 造成因波長變短而衍生的新問題，如5G手機的噪聲將會(hui) 變大，這隻能通過將天線與(yu) 手機芯片直接集成來解決(jue) ，這本質上就是係統級封裝在特定領域的應用。
正因為(wei) 5G時代即將到來，封裝企業(ye) 針對5G封裝技術的開發，正處於(yu) 激烈的競爭(zheng) 階段。目前不同的企業(ye) ，其封裝技術也不一樣，如陶瓷晶圓級技術方案等。
在5G封裝應用中，電磁輻射的影響也亟需解決(jue) 。5G產(chan) 品的MIMO有很多不同的元件需要同步工作，這會(hui) 造成嚴(yan) 重的電磁幹擾，電磁屏蔽無可避免。目前行業(ye) 主要提供有腔體(ti) 屏蔽、半屏蔽以及全屏蔽三種方案。
內(nei) 存封裝
內(nei) 存需求依然火爆，目前半導體(ti) 行業(ye) 實現的增長中，絕大部分與(yu) 內(nei) 存有關(guan) ，因此，封裝企業(ye) 也非常關(guan) 注內(nei) 存領域產(chan) 品的封裝。
從(cong) 技術角度看，目前存儲(chu) 封裝主要是堆疊技術，但隨著要求越來越高，Flip Chip、TSV等封裝技術將會(hui) 被越來越多地應用到內(nei) 存封裝上來，包括晶圓級封裝Fan-Out方案。
除了專(zhuan) 門的內(nei) 存封測企業(ye) ，長電科技等通用的封測企業(ye) 也會(hui) 越來越多涉及內(nei) 存封測，堆疊超薄、隱形切割等技術也將會(hui) 更多地得到應用。
由於(yu) 摩爾定律走向困難期，存儲(chu) 封裝更多地引入了3D封裝技術，有效解決(jue) 了2D技術中不大容易被解決(jue) 的問題，通過該技術，目前已經成功封測出了存儲(chu) 空間高達1TB的內(nei) 存產(chan) 品。
聲明：本網站原創內(nei) 容，如需轉載，請注明出處；本網站轉載的內(nei) 容（文章、圖片、視頻）等資料版權歸原網站所有。如我們(men) 采用了您不宜公開的文章或圖片，未能及時和您確認，避免給雙方造成不必要的經濟損失，請電郵聯係我們(men) ，以便迅速采取適當處理措施；郵箱：limeijun@transql.com
網站首頁可控矽集成電路MOS管產(chan) 品中心生產(chan) 實力技術支持新聞資訊關(guan) 於(yu) 宇芯聯係我們(men)
掃二維碼進入手機網站 
掃二維碼進入微信 
