我國集成電路封裝測試行業(yè)的研究

摘要：近年來，集成電路封裝測試行業(yè)技術(shù)進步較快，行業(yè)發(fā)展也十分迅速，一些內(nèi)資和本土品牌企業(yè)的質(zhì)量、技術(shù)和產(chǎn)能已經(jīng)接近國際先進水平。未來國內(nèi)集成電路封測市場增長前景廣闊，但也需要應對各種挑戰(zhàn)。國內(nèi)封測企業(yè)必須進一步增強技術(shù)創(chuàng)新能力、加大成本管控，才能在日新月異的市場競爭中取得更大進步。

關(guān)鍵詞：技術(shù)進步；行業(yè)發(fā)展前景；經(jīng)營模式；核心競爭力

一、集成電路封裝測試的技術(shù)進步

封裝測試是集成電路制造的后續(xù)工藝，為了使集成電路芯片的觸點能與外界電路如PCB 板連接，也為了給芯片加上一個“保護殼”，防止芯片受到物理或化學損壞，需要對晶圓芯片的進一步加工，這一環(huán)節(jié)即封裝環(huán)節(jié)。測試環(huán)節(jié)則是對芯片電子電路功能的檢測確認。

集成電路封裝技術(shù)發(fā)展歷程大約可以分為三個階段：第一階段是1980年之前的通孔插裝（THD）時代，插孔直接安裝到PCB上，主要形式包括TO（三極管）、DIP（雙列直插封裝），優(yōu)點是可靠、散熱好、結(jié)實、功耗大，缺點是功能較少，封裝密度及引腳數(shù)難以提高，難以滿足高效自動化生產(chǎn)的要求。

第二階段是1980年代開始的表面貼裝（SMT）時代，該階段技術(shù)的主要特點是引線代替針腳，引線采用翼形或丁形，以兩邊或四邊引線封裝為主，從兩邊或四邊引出，大大提高了引腳數(shù)和組裝密度。主要封裝形式是QFP（翼型四方扁平封裝）、 SOT（小外形晶體管）、SOP（小外形封裝）等。采用該類方式封裝后的電路產(chǎn)品具有輕、薄、小的特點，電路性能較好，性價比高，是當前市場的主流封裝類型。

20世紀末期開始，又出現(xiàn)以焊球代替引線、按面積陣列形式分布的表面貼裝技術(shù)，迎合了電子產(chǎn)品趨小型化、多功能化的市場需求。這種封裝形式是以置球技術(shù)以及其它工藝把金屬焊球（凸點）矩陣式的分布在基板底部，將芯片與PCB板進行外部連接。常見形式包括球狀柵格陣列封裝（BGA）、芯片尺寸封裝（CSP）、晶圓級芯片封裝（WLP）、多芯片封裝（MCP）等。BGA等技術(shù)的成功開發(fā)，具有高集成度、多功能、低功耗、速度高、多引線集成電路電路芯片的特點。

第三時代是本世紀初開始，以3D堆疊、TSV（硅穿孔）為代表的三維封裝技術(shù)為代表的的高密度封裝。與以往封裝鍵合和使用凸點的疊加技術(shù)不同，三維封裝技術(shù)能夠使芯片在三維方向堆疊的密度最大，外形尺寸最小，大大改善芯片速度和低功耗的性能。其中3D堆疊是將不同功能的芯片/結(jié)構(gòu)，通過一定的堆疊技術(shù)，使其形成立體集成和信號連通。三維立體堆疊加工技術(shù)，用于微系統(tǒng)集成。TSV是通過在芯片和芯片之間、晶圓和晶圓之間制作垂直導通，實現(xiàn)芯片之間互連的最新技術(shù)。

集成電路產(chǎn)業(yè)經(jīng)過60多年的發(fā)展，在技術(shù)水平、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模等都取得巨大的進步，使終端電子產(chǎn)品呈現(xiàn)小型化、智能化、多功能化的發(fā)展趨勢，形成了幾十種不同外型尺寸/引線結(jié)構(gòu)/引線間距/連接方式的封裝電路。這些封裝電路具有大功率、多引線、高頻、光電轉(zhuǎn)換等功能特點，在未來相當長的一段時間內(nèi)，都將在不同終端市場繼續(xù)存在發(fā)展。

二、集成電路封裝測試的行業(yè)發(fā)展情況

從集成電路整個行業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，受益于移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、新能源等高速增長，2013年全球集成電路行業(yè)銷售規(guī)模達到3056億美元，實現(xiàn)4.8%的增長。而2013年中國集成電路市場銷售額增至9166.3億元，實現(xiàn)7.1%的增速為7.1%，中國已經(jīng)超越美國而成為全世界最大的消費電子市場，開始扮演全球消費電子行業(yè)驅(qū)動引擎的角色。

從集成電路的行業(yè)構(gòu)成來看，我國IC封測業(yè)多年來一直呈現(xiàn)增長穩(wěn)定的特點。據(jù)中國半導體行業(yè)協(xié)會（CSIA）統(tǒng)計，我國近幾年封測業(yè)銷售額增長趨勢如表1所示，從2012年起，銷售額已超過1000億元，2006～2013年間，年均復合增長率達到11.2%。

三、集成電路封裝測試企業(yè)現(xiàn)狀

從經(jīng)營模式來看，集成電路封裝業(yè)企業(yè)可分兩類，一類是國際IDM公司設(shè)立的全資或控股的封裝廠，另一類是獨立從事封裝的企業(yè)。前一類型封裝廠只是作為IDM集團的一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，并不獨立對外經(jīng)營，其產(chǎn)品全部返銷回母公司，實行內(nèi)部結(jié)算。而獨立的IC封裝企業(yè)則，接受IC芯片設(shè)計或制造企業(yè)的訂單，按封裝數(shù)量收取加工費，或采用來料加工經(jīng)營模式，與下游終端廠商或上游設(shè)計IC公司沒有股權(quán)關(guān)系。

外資封測企業(yè)，如英特爾、威訊聯(lián)合、飛索、英飛凌、瑞薩和恩智浦等，主要從事中高端集成電路的封測。這些企業(yè)主要承擔母公司的封測業(yè)務，是母公司IDM產(chǎn)業(yè)鏈中的一個環(huán)節(jié)，產(chǎn)品銷售、技術(shù)研發(fā)都很依賴于母公司。

臺資企業(yè)，如日月光、星科金朋和矽品科技等，這些企業(yè)的母公司都是世界著名的封測廠商，并在在我國大陸設(shè)立分/子公司從事封測業(yè)務，也主要定位于中高端產(chǎn)品。

近幾年來，一些內(nèi)資企業(yè)的生產(chǎn)能力和技術(shù)水平提升很快（部分原因和我國政府對集成電路的高度支持有關(guān)），例如長電科技、通富微電、華天科技等。與外資和臺資企業(yè)相比，這些企業(yè)在設(shè)備先進性、核心技術(shù)（如銅制程技術(shù)、晶圓級封裝，3D堆疊封裝等）、產(chǎn)品質(zhì)量控制等方面已經(jīng)取得可以相抗衡的核心競爭力。

產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)發(fā)布的《2013～2017年中國集成電路封裝產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及投資戰(zhàn)略研究報告》稱：目前全球封裝測試產(chǎn)業(yè)主要集中在亞太地區(qū)（主要包括臺灣、韓國、中國大陸），其中臺灣地區(qū)封裝測試業(yè)產(chǎn)值居全球第一。中國大陸的封測業(yè)起步較晚，但發(fā)展速度最快。例如長電科技2012 年以7.14 億美元的營業(yè)額，位居全球封裝測試企業(yè)營收第七位，是中國大陸唯一進入世界前十位的半導體封測企業(yè)。

表2為根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)整理的一些相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

我國封測產(chǎn)業(yè)已具備一定基礎(chǔ)，隨著我國集成電路設(shè)計企業(yè)的崛起和下游智能終端市場的快速發(fā)展，我國封測企業(yè)面臨良好的發(fā)展機遇，前途一片光明。同時也將應對各種挑戰(zhàn)（例如制造業(yè)漲薪潮、整機發(fā)展對元器件封裝組裝微小型化等要求等）。展望未來，國內(nèi)封測企業(yè)只有進一步增強技術(shù)創(chuàng)新能力和成本管控能力，才能在日新月異的市場競爭中取得長足的進步。

參考文獻：

[1]周崢.未來集成電路封測技術(shù)趨勢和中國封測業(yè)發(fā)展[J].電子與封裝，2015（01）.

[2] 佚名.集成電路封裝測試業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀以及面臨的機遇和挑戰(zhàn)[EB/OL].元器件交易網(wǎng)，2014-11-10.

（作者單位：金元證券股份有限公司）