隨著摩爾定律接近物理瓶頸，封裝技術(shù)逐漸成為了推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)繼續(xù)向前發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，這一市場趨勢也吸引了眾多新玩家加入半導(dǎo)體封裝的賽道。于是，在傳統(tǒng)OSAT廠商和新參與者的共同作用下，先進(jìn)封裝隨著芯片需求的發(fā)展而百花齊放，傳統(tǒng)封裝技術(shù)也因新興市場的崛起而煥發(fā)新的活力。
在這種市場情況之下，半導(dǎo)體封裝的發(fā)展受到了空前的重視，終端市場所賦予半導(dǎo)體封裝市場的新價值，也改變了半導(dǎo)體封裝在整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中地位。
從封裝到成品制造，重審半導(dǎo)體封裝價值
眾所周知，半導(dǎo)體封裝屬于IC 產(chǎn)業(yè)鏈偏下游的行業(yè)，行業(yè)最初對其定義是保護(hù)電路芯片免受周圍環(huán)境的影響（包括物理、化學(xué)的影響），是一種用于容納、包覆一個或多個半導(dǎo)體元件或集成電路的外殼，外殼的材料可以是金屬、塑料、玻璃、或者是陶瓷。因此，在半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展前期階段，半導(dǎo)體封裝一直被視為是技術(shù)壁壘相對較低，利潤不高，人力成本較為密集的產(chǎn)業(yè)。
但隨著芯片的集成度提升，它對半導(dǎo)體封裝的技術(shù)要求也越來越高，這也使得半導(dǎo)體封裝不再是一項(xiàng)簡單的技術(shù)。
長電科技首席執(zhí)行長鄭力表示：“當(dāng)今時代的半導(dǎo)體封裝不僅是把芯片封到殼里的過程，而是需要為里面的芯片做好幾十個工藝，將芯片連線、互聯(lián)接口做好，甚至需要對晶圓進(jìn)行重組。之后，有些芯片還要與其它芯片在同一個封裝體里進(jìn)行布局和互聯(lián)，有時還需要疊加起來，不僅如此，這些芯片還需要高密度聯(lián)結(jié)在一起，讓它的各個功能模塊能夠有機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來。所以，在后摩爾定律時代，封裝已經(jīng)不再單純地只以線寬線距和集成度的尺寸論英雄，而是更多地考慮如何提升系統(tǒng)的性能以及如何在整個微系統(tǒng)上提升集成度?！?/p>
?。ㄩL電科技首席執(zhí)行長 鄭力）
微集成技術(shù)為半導(dǎo)體封裝帶來的創(chuàng)新能力和價值越來越強(qiáng)，這也使得“封裝”這個詞已經(jīng)不能很準(zhǔn)確地代表行業(yè)所說的先進(jìn)封裝，以及高密度封裝的技術(shù)需求和技術(shù)實(shí)際狀態(tài)?！靶酒善分圃臁眲t能夠更好地形容如今的“封裝”這一含義，反映出當(dāng)今集成電路最后一道制造流程的技術(shù)含量和內(nèi)涵。
除了在先進(jìn)封裝賦予了成品制造新的概念以外，傳統(tǒng)OSAT廠商所參與的工作也推動著他們的身份由“封測”向“芯片成品制造”的過渡。據(jù)鄭力介紹，在過去一段時間中，半導(dǎo)體封裝的廠商需要與芯片設(shè)計(jì)廠商進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，這也意味著，在這個過程當(dāng)中，封測廠商就已經(jīng)在推動著整個產(chǎn)品前期的研發(fā)，成品制造環(huán)節(jié)的影響力正在擴(kuò)大。
作為半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的佼佼者，長電科技希望能夠引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)對這一道制造工藝流程的充分認(rèn)識，并通過國際會議以及產(chǎn)業(yè)合作伙伴一起重審半導(dǎo)體封測市場的價值。
“不管是對技術(shù)的定義，還是對科學(xué)研究的規(guī)劃，一定是以產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢為引領(lǐng)而向前發(fā)展”，鄭力表示：“今天，我們越來越清晰地看到這個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢：在后摩爾時代，確實(shí)要靠集成電路的后道成品制造技術(shù)來驅(qū)動集成電路向高性能、高密度發(fā)展?！?/p>
在筆者看來，在長電科技所提倡的從“封裝”過渡到“成品制造”的背后，是市場對封測領(lǐng)域的重視，也是半導(dǎo)體封測環(huán)節(jié)在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中地位提升的一種表現(xiàn)。
成品制造產(chǎn)業(yè)鏈的新變化
伴隨著市場對成品制造的需求，越來越多的新玩家參與到了這個賽道當(dāng)中。
面對這種市場情況，鄭力表示：“水漲船高，參與者越多，說明這個行業(yè)還存在著很大的發(fā)展?jié)摿?。加入者越來越多，就形成百舸爭流、千帆競發(fā)的產(chǎn)業(yè)向前蓬勃發(fā)展的景象，這推動了大環(huán)境整體加速向前發(fā)展。”
我們注意到，在眾多向成品制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的玩家當(dāng)中，晶圓代工廠向這個領(lǐng)域的發(fā)展受到了業(yè)界的重視。有人認(rèn)為，晶圓代工廠發(fā)展先進(jìn)封裝技術(shù)對傳統(tǒng)OSAT廠商來說，將會是一種挑戰(zhàn)。
但在對鄭力的采訪中，他給出了另外一種觀點(diǎn)——較大規(guī)模的晶圓廠在先進(jìn)封裝方面所下的功夫，對于先進(jìn)封裝的發(fā)展是非常利好的。從封測廠角度來看，這對晶圓級封裝不僅沒有負(fù)面性影響，反而是有非常積極地推動、幫助和支持成品制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。他表示：“在晶圓上進(jìn)行TSV工藝制造，或者硅轉(zhuǎn)接板時，晶圓廠能做Silicon Interposer，就是高密度布線的晶圓。而封測廠則需要進(jìn)行RDL晶圓重布，這是指把布線在封測的層次上進(jìn)行高密度重新整合。原來我們做高密度的晶圓級封裝時，Silicon Interposer因?yàn)橐呀?jīng)可以放上萬個I/O密集布線的東西，這對我們來講密度已經(jīng)很高了。如果需要OSAT廠商來對此進(jìn)行改善，一是不擅長，二是成本非常高。但這對晶圓廠來講是輕車熟路，現(xiàn)在由晶圓廠來完成這個工作，OSAT廠商就能夠?qū)⒕性诰A封裝上?！?/p>
站在國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看，本土廠商發(fā)展成品制造產(chǎn)業(yè)符合向制造業(yè)發(fā)展的趨勢。但對于國內(nèi)成品制造產(chǎn)業(yè)鏈來說，僅只制造業(yè)本身向前發(fā)展是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，配套的裝備產(chǎn)業(yè)、材料產(chǎn)業(yè)還有待完善。
鄭力指出：“材料是成品制造向前發(fā)展的關(guān)鍵之一，但材料行業(yè)長期得不到很好資金的支持，整個量產(chǎn)規(guī)模不夠大。所以材料廠非常值得大家去關(guān)注和下功夫，投身到其中發(fā)展。這方面日本產(chǎn)業(yè)做得非常好，看起來很普通的一種材料，他們卻能夠幾十年如一日不斷地提升能力、可靠性以及精密度。我們也需要有這樣一種工匠精神，把每一種材料做好?！?/p>
汽車助力非主流封裝再次騰飛
在本屆Semicon China期間，鄭力也同樣針對目前市場的熱門領(lǐng)域——汽車市場介紹了車載芯片成品制造的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。
他認(rèn)為，汽車市場的發(fā)展與半導(dǎo)體市場發(fā)展存在著雙向影響，由于整個資源分配力量的再平衡發(fā)生了改變，集成電路產(chǎn)業(yè)越來越重要，所以整個汽車產(chǎn)業(yè)鏈格局創(chuàng)造出新的變化。第一，面向芯片的要求越來越復(fù)雜，這時候就要求汽車產(chǎn)業(yè)，包括整車廠以及一級供應(yīng)商與集成電路產(chǎn)業(yè)一起探討如何在生產(chǎn)技術(shù)上進(jìn)行革新，才能夠反映市場對汽車產(chǎn)業(yè)鏈的要求。第二，因?yàn)檐囕d芯片制造的復(fù)雜程度，從工藝管理質(zhì)量、過程審核的標(biāo)準(zhǔn)以及從工藝流程的控制都發(fā)生了極大的變化。所以汽車產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)不單純是買和賣的關(guān)系，要互相學(xué)習(xí)在生產(chǎn)工藝上的要求，把兩個產(chǎn)業(yè)鏈更好地融合在一起。在這兩個因素的影響下，車廠需要充分了解集成電路的產(chǎn)品工藝和制造工藝，逐漸改造在汽車制造本身和汽車產(chǎn)品技術(shù)上的創(chuàng)新。
結(jié)合當(dāng)前用于汽車領(lǐng)域的成品制造產(chǎn)業(yè)中看，鄭力在其演講中提到，2020年OSAT市場總量為43億美元，市場從2020年第三季度開始反彈，諸如WB/FC引線框、基板及TO封裝的需求有所提升。新能源、無人駕駛、車載娛樂等新的增長驅(qū)動力也有所顯現(xiàn)。他表示，當(dāng)前車載芯片成品的應(yīng)用分類主要包括四大類：ADAS處理器及微系統(tǒng)、車載信息娛樂與車輛安全、車載傳感器及安全控制以及新能源及驅(qū)動系統(tǒng)。
在這些四大類車載芯片當(dāng)中，車規(guī)級倒裝產(chǎn)品已經(jīng)走向大規(guī)模量產(chǎn)階段。同時，伴隨著新能源汽車的崛起，還促生了對SiP等先進(jìn)封裝的需求，除此之外，也同樣也煥發(fā)了傳統(tǒng)封裝技術(shù)的活力——類似陶瓷封裝等不再是如今主流的封裝技術(shù)，卻隨著新能源汽車的到來，又獲得了新的生機(jī)。
對此，鄭力表示，隨著新能源汽車向前發(fā)展，它對一些性能的要求高于對高密度的要求的時候，大家意識到以前我們積累的很多經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過重新的組合可以再被利用，比如汽車行業(yè)最先進(jìn)的新能源汽車?yán)锩娴腎GBT、LED、碳化硅，最先進(jìn)的幾項(xiàng)技術(shù)都要來要運(yùn)用傳統(tǒng)封裝技術(shù)。
鄭力補(bǔ)充道：“長電科技這十多年來，一直對陶瓷基板不離不舍，一直在與車廠、日本的基板廠探討和摸索，是否還有新的創(chuàng)新機(jī)會。這也說明，很多技術(shù)的創(chuàng)新需要長時間的積累，再與我們的應(yīng)用對接起來，就可以碰撞出火花，能夠把我們的生活和創(chuàng)新點(diǎn)亮。”
除此之外，鄭力還表示，車載芯片是長電科技重點(diǎn)在推動的應(yīng)用領(lǐng)域之一，尤其是在全球車載芯片產(chǎn)能緊缺的情況下，長電科技也將圍繞這樣一個市場機(jī)會，逐步來推動新產(chǎn)能的建設(shè)。