臺積電封裝技術獲國際認可,國產替代穩步提升

在工藝節點進入了28nm之後,因為受限於硅材料本身的特性,依靠傳統辦法已經無法滿足芯片的傳輸要求。為此各大廠商現在都開始探索從封裝上入手去提升性能。據cnBeta報道,ARM與臺積電共同宣佈業界首款採用臺積電先進的CoWoS封裝解決方案,內建ARM多核心處理器,並獲得硅晶驗證的7納米小芯片(Chiplet)系統。

臺積電自推出COWOS封裝技術以來,已經獲得了超過50個客戶的選用。目前臺積電的CoWoS封裝已經發展到第四代,可讓處理器減掉多達70%厚度,並可乘載更多不同的Chip、更大的Die Size、更多的接腳數,讓芯片產品的效能提升3到6倍。

目前在封裝領域國產技術已經在市場上佔據了巨大市場開始逐步追平國際水平。

國內封裝技術發展迅速

“封裝技術”是一種將集成電路用絕緣的塑料或陶瓷材料打包的技術,通俗來說,它是指安裝半導體集成電路芯片用的外殼技術。雖然封裝看起來似乎是一道簡單的工序,但封裝技術的作用至關重要,起著安放、固定、密封、保護芯片和增強導熱性能的作用,保證後期半導體運行穩定和壽命長短,同時還是溝通芯片內部世界與外部電路的橋樑。

封裝市場的需求逐年增長這給國內企業帶來了良好的發展機遇。目前國內眾多相關企業中,傳統封裝和先進封裝並存,技術水平參差不齊,大部分企業多數年產量均不足一億塊,甚至不足千萬塊。不過部分企業由於引入外資注入或成為其代工廠近年來發展良好,其中長電科技、通富微電、華天科技多年保持了全球前十大IC封測代工廠排名。此外,近年來國產測試設備廠商也取得良好發展,以長川科技、北方華創、北京華峰等為代表的企業部分產品亦已經進入國內一線封測企業供應體系。

作為國內封裝測試龍頭,長電科技在WL-CSP、TSV、SiP三大主流封裝技術方面目前已與世界先進水平接軌,在高端集成電路的生產能力方面也在行業中處於領先地位,也是目前國內唯一一傢俱有RF-SIM卡封裝技術的廠商,全年封裝出貨量近5億顆,年材料出貨量近30萬條。

臺積電封裝技術獲國際認可,國產替代穩步提升

通富微電作為獨立封裝測試廠家,已形成年封裝測試集成電路35億塊生產能力,還是國內目前唯一實現高端封裝測試技術MCM,MEMS量化生產封裝測試廠家。

而華天科技目前的集成電路封裝產品已達到五大系列80多個品種,封裝成品率穩定在99.7%以上。

市場潛力巨大 吸引企業發力

據市場調研和戰略諮詢公司Yole預測表示,2017-2023年全球先進封裝的年複合增長率達到7%,市場規模在2023年有望達到390億美金。

面對高端封裝市場的巨大利益,國際廠商開始逐步發力。近日,英特爾在上海召開發佈會,分享了封裝的全新技術架構,強調能同時提供 2D 和 3D 封裝技術。Intel發佈了這種名為MDIO的全新裸片間接口技術支持對小芯片IP模塊庫的模塊化系統設計,能效更高,響應速度和帶寬密度可以是Intel之前AIB封裝技術的兩倍以上。而另外一種Foveros技術可以將過去重新設計、測試、流片過程統統省去,直接將不同廠牌、不同IP、不同工藝的各種成熟方案封裝在一起,從而大幅降低成本並提升產品上市速度。同時,這種整合程度的提升也能夠進一步縮小整體方案的體積,為萬事萬物的智能化、物聯網化打開全新的大門。

雖然目前國內芯片封裝產業已經佔據了主要市場,但是在高端技術以及專利角度來說距離國際高端水平還存在一定差距,國內企業主要還是以代工廠加工為主,主要技術還是集中在傳統的封裝技術領域,對於最新的3D封裝技術研發方面還處於起步階段。

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