為了應(yīng)對摩爾定律放緩的挑戰(zhàn),全球芯片產(chǎn)業(yè)鏈正在將注意力集中在先進(jìn)封裝技術(shù)上,以期找到先進(jìn)制程之外,能夠保持芯片性能與成本平衡的最佳路徑。

縱觀國內(nèi)封測企業(yè),近幾年增資擴(kuò)產(chǎn)的重心也都大幅向先進(jìn)封裝測試遷移。其中全球第三,大陸第一的長電科技在近日啟動的“長電微電子晶圓級微系統(tǒng)集成高端制造項目”,就是其中的代表。

這一新制造項目總投資100億元,將成為代表我國集成電路封測和芯片成品制造行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平最高,單體投資規(guī)模最大的智能制造項目。新項目一方面將有助于加速推動長電科技創(chuàng)新優(yōu)勢的商業(yè)轉(zhuǎn)化,提升產(chǎn)品的國際市場競爭力;另一方面也有望帶動國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的整體發(fā)展。

鎖定關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域

此次開工建設(shè)的長電微電子晶圓級微系統(tǒng)集成高端制造項目,是長電科技立足全球先進(jìn)封裝市場需求,優(yōu)化國內(nèi)外資源布局的重要舉措。該項目建成后,預(yù)計未來產(chǎn)能重點集中在高密度晶圓級技術(shù)和高密度倒裝技術(shù)相結(jié)合的微系統(tǒng)集成應(yīng)用,屬于高性能封測領(lǐng)域,代表著全球封測行業(yè)未來的主要發(fā)展方向。結(jié)合當(dāng)前全球芯片市場需求來看,其技術(shù)所面對的也恰恰是商業(yè)附加值較高,或處于快速生長期的市場應(yīng)用領(lǐng)域。

例如對晶圓級封裝等技術(shù)存在較高需求的5G通信和電源管理,一直被視作是近年來封測企業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動力。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,5G終端對射頻芯片的需求是4G的2倍以上,內(nèi)部元器件數(shù)量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于4G時代;同時,5G基建也是高性能芯片消耗的“大戶”。更重要的是,這一領(lǐng)域的需求仍處在上升階段。

其它高增長應(yīng)用領(lǐng)域包括消費(fèi)電子、汽車電子等,例如汽車行業(yè)向新能源、智能化轉(zhuǎn)型過程中催生出大量的半導(dǎo)體元器件需求,也是長電科技重點發(fā)力的領(lǐng)域;消費(fèi)電子中以TWS耳機(jī)為代表的可穿戴設(shè)備,也需要晶圓級封裝來滿足其對芯片小型化的要求。

可以說,長電微電子晶圓級微系統(tǒng)集成高端制造項目所聚焦的技術(shù)產(chǎn)品領(lǐng)域,是對未來市場需求的一次“預(yù)定”。憑借長電科技沉淀的全球客戶資源和業(yè)務(wù)基礎(chǔ),預(yù)計新項目投產(chǎn)后將快速實現(xiàn)對新產(chǎn)能的市場消化,使其有效服務(wù)于企業(yè)增長。

加速創(chuàng)新轉(zhuǎn)化

之所以對長電微電子晶圓級微系統(tǒng)集成高端制造項目的前景報以樂觀態(tài)度,不僅緣于其所面對應(yīng)用領(lǐng)域的高增長需求,同時也在于長電科技在晶圓級封裝等先進(jìn)封裝領(lǐng)域的技術(shù)和專利優(yōu)勢積累,以及新項目對技術(shù)優(yōu)勢的落地轉(zhuǎn)化。

長電科技很早就已著手布局先進(jìn)封裝技術(shù)的研發(fā)和生產(chǎn),并保持研發(fā)投入的增長。以新項目涉及較多的晶圓級封裝為例,通過長期對晶圓級封裝技術(shù)各細(xì)分領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā),長電科技在晶圓級凸塊技術(shù)、扇入型晶圓級封裝技術(shù)、扇出型晶圓級封裝技術(shù)、2.5D 和 3D 晶圓級封裝技術(shù)領(lǐng)域,都有著足夠完善的集成解決方案和專利支持。這些技術(shù)優(yōu)勢隨著產(chǎn)能落地,也逐步轉(zhuǎn)化為長電科技的市場競爭優(yōu)勢,例如在eWLB(嵌入式晶圓級球柵陣列)和WLCSP封裝領(lǐng)域,長電科技都是全球名列前茅的供應(yīng)商。

長電科技去年推出的XDFOITM,則是對晶圓級封裝技術(shù)的一次創(chuàng)新演進(jìn)。相較于目前普遍使用的2.5D硅通孔(TSV)封裝技術(shù),XDFOITM 2.5D/3D解決方案提供更全面的系列解決方案,具備更高性能、更高可靠性以及更低成本等靈活平衡特性。其亮點之一在于能在線寬/線距達(dá)到2微米/2微米的同時,還可以實現(xiàn)多層布線層,以及2D/2.5D和3D多種異構(gòu)封裝。對于對集成度和算力有較高要求的FPGA、CPU、GPU、AI和5G網(wǎng)絡(luò)芯片等應(yīng)用領(lǐng)域,XDFOITM可提供小芯片(Chiplet)和異質(zhì)封裝(HiP)的系統(tǒng)封裝解決方案,并大大降低系統(tǒng)成本,縮小封裝尺寸。

提升行業(yè)協(xié)同

國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)經(jīng)過近年來的快速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)主要特征已經(jīng)從“加工”為主全面轉(zhuǎn)向為以“創(chuàng)新”為主。長電科技在先進(jìn)封測上的積極推進(jìn),也將進(jìn)一步加快我國在此領(lǐng)域的創(chuàng)新成果輸出,為先進(jìn)封裝技術(shù)研發(fā)與制造注入新動力。

同時也要看到,隨著“封測”發(fā)展到“芯片成品制造”階段,集成電路產(chǎn)業(yè)鏈上的各個環(huán)節(jié)已不再像過去那樣涇渭分明,而是形成一種融合發(fā)展的態(tài)勢。某一環(huán)節(jié)的突破創(chuàng)新,其價值往往能夠作用于產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)的多個環(huán)節(jié)。在今年3月份舉辦的中國半導(dǎo)體封裝測試技術(shù)與市場年會上,長電科技首席執(zhí)行長鄭力就曾指出:“芯片成品制造將深刻地改變集成電路產(chǎn)業(yè)鏈形態(tài),并驅(qū)動包括芯片設(shè)計、晶圓制造、裝備、材料等產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同發(fā)生革命性變化,全產(chǎn)業(yè)鏈更緊密的協(xié)同發(fā)展已呼之欲出?！?/p>

晶圓級封裝是能夠很好的詮釋產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)作的封裝技術(shù)之一。相比于傳統(tǒng)的“晶圓制造——封裝測試”分工,晶圓級封裝需要直接在晶圓上進(jìn)行大部分或全部的封裝、測試程序,無論是晶圓制造的前道工序還是封測的后道制造工序都不足以獨(dú)立承擔(dān)起全部任務(wù),必須由設(shè)計、制造、封測企業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈緊密結(jié)合、共同協(xié)作完成。

先進(jìn)封裝的發(fā)展,往往還需要相關(guān)材料、制造設(shè)備等行業(yè)的協(xié)力。例如晶圓凸塊所用焊球的材質(zhì)選擇,還有晶圓級封裝對精密劃片機(jī)所提出的高標(biāo)準(zhǔn),都有賴于相應(yīng)領(lǐng)域的共同技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展。

因此,從這一角度來看,長電科技此次開工建設(shè)的微電子晶圓級微系統(tǒng)集成高端制造項目不僅是對自身競爭優(yōu)勢的鞏固,也是國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈整體發(fā)展的催化劑,有望帶動產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平更進(jìn)一步發(fā)展。

審核編輯 黃昊宇