先進封裝： 新興技術帶來市場增量

張心怡

在我國封測企業(yè)通過國際并購和研發(fā)創(chuàng)新加速成長，全球封測市場持續(xù)回暖的背景下，我國封測產業(yè)實現(xiàn)了快速發(fā)展。中國半導體協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，大陸封測市場規(guī)模從2012年的1034億元增長至2018年的2196億元。在2019年封測市場，中國大陸占比達到28%，僅次于中國臺灣。但也需看到，在先進封裝領域，我國企業(yè)與國際龍頭仍存在較大差距，且在臺積電、三星等晶圓和IDM廠商持續(xù)加碼先進封裝的情況下，圍繞先進封裝技術的爭奪會更加激烈。我國企業(yè)需要卡位先進封裝，把握市場機遇，提升在中高端市場的競爭力與國際話語權，推動我國封測產業(yè)的高質量、高端化發(fā)展。

廠商競相卡位先進封裝

未來晶圓廠、IDM將成為推動先進封裝在高端市場滲透的重要力量。

順應電子元器件小型化、多功能、縮短開發(fā)周期等需求，先進封裝在半導體產業(yè)的比重穩(wěn)步提升。Yole預計，2018一2024年，先進封裝市場的年復合增長率為8%，預計在2024年達到440億美元左右，而同一時期，傳統(tǒng)封裝市場的年復合增長率僅為2.4%。為搶占技術高地，全球主要封測廠、晶圓廠、IDM都在加緊布局先進封裝。

早在2015年，長電科技就獲得了蘋果的SiP（系統(tǒng)級封裝）模組訂單。近年來，我國在SiP封裝領域取得了一系列成果。長電科技成功于2020年4月通過全球行業(yè)領先客戶的認證，實現(xiàn)雙面封裝SiP產品的量產。通富微電子推出了引腳數(shù)分別為8、9、10的SiP封裝方案。天水華天已經具備基于FOWLP、FC、WB等互連方式的SiP封裝方案。

業(yè)界專家莫大康向《中國電子報》指出，集成是“超越摩爾定律"的一個關鍵方面，而SiP能在不單純依賴半導體工藝縮放的情況下，實現(xiàn)更高的集成度。

“SiP不再一味關注摩爾定律帶給芯片的性能上升和功耗下降，而是從市場需求出發(fā)，實現(xiàn)終端電子產品的輕薄短小、多功能、低功耗等特性。在行動裝置與穿戴裝置等輕巧型產品興起后，SiP的重要性日益顯現(xiàn)?！蹦罂嫡f。

從技術研發(fā)來看，SiP涉及的多為封裝廠已經具備的技術，但是集成多種芯片的封裝結構，對廠商的機臺配比和管理能力提出了更高要求。

“在SiP封裝技術中，一個封裝體里面可能有幾十顆裸芯片，如果一個幾分錢的裸芯片壞了，就會把幾十顆裸芯片都浪費掉，非?？简瀼S商的管理能力。同時，廠商需要圍繞SiP需求布置產線，或對原有的機臺配比

進行調整，并保證機臺的利用效率。摩爾精英副總裁、速芯微電子董事長唐偉煒向《中國電子報》表示。

除了系統(tǒng)級封裝，晶圓級封裝、3D封裝也是封裝業(yè)發(fā)展的主要趨勢。Yole統(tǒng)計顯示，2018年FLIP-CHIP技術占整個先進封裝市場份額的80%以，上，預計到2024年FLIP-CHIP份額將降至70%左右。未來五年，預計先進封裝市場成長最快速的技術是扇出型封裝和硅通孔。

先進封裝對延續(xù)摩爾定律生命周期的重要性，也引起了晶圓廠商和IDM廠商的重視。CINNORearch相關負責人向《中國電子報》記者指出，在后段異質高階封裝技術水平越來越高的發(fā)展情況下，封裝勢必融人前段工藝，為客戶提供“一條龍”式最高經濟效益的生產方式，這是晶圓廠商布局先進封裝的優(yōu)勢所在。

芯謀研究首席分析師顧文軍向《中國電子報》記者指出，晶圓級封裝和3D封裝是未來主要的封裝趨勢，臺積電、中芯國際等晶圓代工廠和三星等IDM涉足先進封裝業(yè)務，將對整個封裝產業(yè)帶來巨大影響。臺積電引入CoWoS（基片上晶圓封裝）作為用于異構集成硅接口的高端先進封裝平臺以來，從InFO（集成式扇出技術）到SoIC（集成芯片系統(tǒng)），再到3D多棧（MUST）系統(tǒng)集成技術和3DMUST-in-MUST（3D-mim扇出封裝），進行了一系列創(chuàng)新。三星推出了FOPLP（扇出型面板級封裝）技術，英特爾推出了邏輯芯片的3D堆疊封裝方案Fove-ros，中芯國際與長電科技聯(lián)合成立的中芯長電發(fā)布了超寬頻雙極化的5G毫米波天線芯片晶圓級集成封裝SmartAiP。未來晶圓廠、IDM將成為推動先進封裝在高端市場滲透的重要力量。

新興技術帶來市場增量

先進封裝工藝的需求與日俱增，但產能卻沒有跟上，是目前封測產業(yè)的市場機遇。

由于疫情對世界經濟造成沖擊，下游終端市場需求不振，全球產業(yè)鏈供應鏈出現(xiàn)阻斷，市調機構對于2020年半導體營收的預測出現(xiàn)不同程度的下調。但是，以5G、AI、汽車電子為代表的新興技術，將帶動各行各業(yè)的智能化、數(shù)字化、信息化轉型，對電子元器件的需求也將大幅上升，為我國半導體產業(yè)帶來廣闊的市場機遇，并形成封裝產業(yè)的市場增量。

顧文軍向記者指出，5G高性能計算、汽車電子、CIS是拉動封裝產業(yè)成長的重要動能。

在5G方面，由于5G芯片天線數(shù)量激增且可用面積維持不變，AiP封裝成為廠商的理想解決方案，AiP主要采用SiP或PoP結構，將RF芯片置人封裝，以實現(xiàn)縮小體積、減少傳輸距離并降低信號傳輸損耗的目的。

“先進封裝工藝的需求與日俱增，但產能卻沒有跟上，是目前封測產業(yè)的市場機遇。其中SiP技術的發(fā)展是我國封裝企業(yè)很好的發(fā)展機會?！鳖櫸能娬f。

高性能計算方面，高性能計算機以及高頻、高速、高可靠、低延遲、微系統(tǒng)集成等需求推動了AiP、FC、2.5D和3D、扇進和扇出型封裝等先進封裝技術的應用。同時，汽車電子和CIS也將對封裝產業(yè)起到拉動作用。

“相比傳統(tǒng)汽車，新能源汽車需要用到更多的電子器件，由汽車電子帶動的相關市場是封測發(fā)展的重要機會?！鳖櫸能姳硎?，“在CIS方面，過去幾年手機拍照是最大的終端用戶市場。未來五年，汽車電子、醫(yī)療、安防等也將為CIS注人發(fā)展動力，并形成封測業(yè)務的市場增量?！?/p>

唐偉煒表示，交通、建筑照明、安防、家居等傳統(tǒng)產業(yè)在智能化轉型的過程中，對于電子元器件的需求將大幅提升，為封測業(yè)帶來廣闊的市場空間。以樓宇照明為例，傳統(tǒng)的燈管費電且不智能，如果換成lED照明，并通過服務器來控制，實現(xiàn)智能感應，可以極大地降低功耗?！耙黄椒矫椎臉怯钫彰鳎鸵玫酱蠹s2000多顆LED的小芯片。同理，未來插座也將通過感應芯片實現(xiàn)自動斷電，加上樓房里的監(jiān)控、安防系統(tǒng)，都要用到大量的芯片。在智能家居方面，語音控制芯片以及配套的射頻、連接芯片，現(xiàn)在已經能看到實實在在的需求，起量很快?！碧苽槺硎?。

從價值鏈低端走向高端

封測企業(yè)既要有潛心研究的定力，也要有緊跟市場的魄力，要提前做好技術積累和產能規(guī)劃，獲得更多發(fā).展機遇。

雖然中國大陸封測產業(yè)的市場占比已經達到28%，且有長電科技、通富微電子、華天科技三家營收躋身全球前十的封測企業(yè)。但在中高端市場，我國封裝企業(yè)的話語權有待提升，需要持續(xù)攻關，掌握先進封裝技術，做好人才儲備、產業(yè)生態(tài)建設，并提升市場響應能力。

顧文軍表示，當前中國封裝產業(yè)還存在著許多挑戰(zhàn)：一是與國際大廠在先進封裝技術的差距需要進一步縮小;二是產業(yè)鏈的完善程度有待提升，需補齊、強化在光刻膠、電鍍液、粉末樹脂等材料和制造設備領域的短板和弱項;三是人才供給面臨緊缺;四是3DIC堆疊和Fan-out扇出封裝等先進封裝技術是發(fā)展最快的先進封裝平臺，需加強對先進封裝平臺和技術的布局;五是供應鏈的延伸導致封測產業(yè)的競爭加劇，終端廠商進入IC設計，晶圓跨界封裝越來越成為趨勢。

莫大康表示，中國半導體封裝業(yè)必須兩頭抓。首先要大力開發(fā)先進技術，進軍高端市場。

“如果僅僅聚焦于中低端市場，推出低附加值的產品技術，企業(yè)很難形成規(guī)模并做強做大。我國封裝企業(yè)必須加強研發(fā)與投資，積極開發(fā)先進技術，結合巨大的應用市場，走以產品為特色的發(fā)展路.徑。SiP、Chiplet等技術是重點研發(fā)方向?！蹦罂嫡f。

同時，中國半導體封裝業(yè)需進一步提升競爭力和國際話語權。

“在先進封裝技術中，由于大部分技術是近10年發(fā)展起來的，各國從業(yè)者幾乎處在同一起跑線上。必須樹立信心、集中資源、扎實工作，搜羅優(yōu)秀人材，加強合作，在全球封裝中開出一條新的路徑。”莫大康表示。

顧文軍指出，我國封測產業(yè)要從四個方面提升競爭力。一是當前形勢下，最需要的是戰(zhàn)略定力。要敢于堅持得到實踐證明的有效做法，并加以改進完善，避免運動式、間歇式的攻關。二是不能孤立、被動的應對“短板”問題，必須有系統(tǒng)性的策劃，通過整體能力的提升、局部優(yōu)勢的建立，形成核心競爭力。三是創(chuàng)新不是“自己創(chuàng)新”，必須堅持開放合作。要發(fā)揮中國市場潛力，開拓新的空間，掌握核心技術，在全球產業(yè)分工中從價值鏈低端走向高端。四是在集成電路產業(yè)發(fā)展中，產業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、金融鏈“三鏈融合”是必由之路，需要更專業(yè)的投融資平臺和更寬松的信貸政策扶持。

唐偉煒表示，中國封測產業(yè)要做大做強，首先要從人才培養(yǎng)人手，將高端人才吸引到封測產業(yè);同時要提升產業(yè)鏈完善程度，增強對關鍵IP、材料、設備的研發(fā)攻關，這樣封測產業(yè)才能配合上游環(huán)節(jié)，提升對市場需求的響應速度;此外，封測企業(yè)既要有潛心研究的定力，也要有緊跟市場的魄力，要提前做好技術積累和產能規(guī)劃，獲得更多發(fā)展機遇。