傳統(tǒng)上，半導(dǎo)體的工藝演進(jìn)只看制造環(huán)節(jié)，但伴隨平面微縮技術(shù)接近物理極限，封裝技術(shù)在先進(jìn)工藝發(fā)展中的作用越來(lái)越大。由于技術(shù)門檻和附加值相對(duì)較低，封裝測(cè)試環(huán)節(jié)最早從芯片加工制造過(guò)程中被剝離，成為獨(dú)立子行業(yè)，這就是封裝測(cè)試業(yè)被簡(jiǎn)稱為OSAT（外包封測(cè)業(yè)務(wù)，Outsourced Semiconductor Assembly and Test）的原因，其重心也最早從歐美轉(zhuǎn)移到亞洲地區(qū)。

傳統(tǒng)上，半導(dǎo)體的工藝演進(jìn)只看制造環(huán)節(jié)，但伴隨平面微縮技術(shù)接近物理極限，封裝技術(shù)在先進(jìn)工藝發(fā)展中的作用越來(lái)越大。

“釣到了一條大魚”

在2019中國(guó)封裝測(cè)試技術(shù)與市場(chǎng)年會(huì)上，中國(guó)工程院許居衍院士就指出，經(jīng)典2D縮放已經(jīng)“耗盡”現(xiàn)有的技術(shù)資源，由于復(fù)雜SoC投入大、風(fēng)險(xiǎn)高、開發(fā)周期長(zhǎng)，單純依靠平面工藝尺寸微縮來(lái)實(shí)現(xiàn)性能翻番的方法已經(jīng)失靈。三維集成，尤其是三維異質(zhì)集成，成為當(dāng)前最受關(guān)注的提高集成度的技術(shù)方向。

中芯國(guó)際聯(lián)席首席執(zhí)行官趙海軍也表示，摩爾定律紅利剩下的節(jié)點(diǎn)不多了，但系統(tǒng)復(fù)雜度需求仍將按原來(lái)的軌道繼續(xù)走下去。方法就是把增加的部分放到另外的芯片中去，然后疊拼起來(lái)，采用系統(tǒng)封裝方式來(lái)增加集成度。

趙海軍進(jìn)一步指出，由于先進(jìn)工藝技術(shù)的學(xué)習(xí)曲線成本太高，把一個(gè)大芯片分成幾個(gè)小芯片來(lái)生產(chǎn)以后，在封裝層面上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成，可以讓成品率大幅度提高，提前完成升級(jí)換代。

封裝成為撬動(dòng)集成度演進(jìn)的新支點(diǎn)，從主要廠商的投入程度也可以看出來(lái)。近日，英特爾就在中國(guó)召開媒體會(huì)，罕見(jiàn)地專門介紹其先進(jìn)封裝技術(shù)，并將封裝作為六大支柱技術(shù)之一的一部分。通過(guò)封裝級(jí)集成和SoC分解，在封裝層面實(shí)現(xiàn)更好的PPA（功耗、性能、面積），從而延續(xù)摩爾定律。

而全球晶圓代工龍頭臺(tái)積電，在張忠謀退而復(fù)出之際，就開始籌劃進(jìn)入封裝領(lǐng)域，而封裝成為與三星爭(zhēng)奪蘋果手機(jī)處理器訂單的勝負(fù)手?！肮に嚹敲绰浜?，有什么好做的？”亞智科技股份有限公司資深銷售處長(zhǎng)簡(jiǎn)偉銓告訴探索科技（techsugar），最開始臺(tái)積電內(nèi)部并不看好封測(cè)項(xiàng)目，但真正做進(jìn)去以后，發(fā)現(xiàn)封裝技術(shù)對(duì)先進(jìn)工藝的支撐不容小覷，“我們釣到了一條大魚”。

多方獲益的面板級(jí)扇出型封裝

幫助臺(tái)積電釣到大魚的技術(shù)，就是晶圓級(jí)扇出封裝（FO-WLP），臺(tái)積電稱之為InFO(整合型扇出封裝，Integrated Fan-out)。

據(jù)亞智科技股份有限公司資深技術(shù)經(jīng)理鄭海鵬介紹，扇出型封裝最早由飛思卡爾（現(xiàn)恩智浦）在2007年引入量產(chǎn)，飛思卡爾的扇出型封裝被命名為RCP，即芯片重組封裝（RCP，Redistributed Chip Package），是系統(tǒng)級(jí)封裝的一種。英飛凌、英特爾等整合元件制造商（IDM）也隨后推出類似的封裝，日月光、長(zhǎng)電等封測(cè)廠商則更晚一點(diǎn)推出類似封裝。

由于良率和成本的問(wèn)題，早期扇出型封裝的市場(chǎng)接受度并不高，扇出型封裝真正開始火爆是在臺(tái)積電2016年量產(chǎn)InFO以后。利用InFO，臺(tái)積電將 16 納米邏輯 SoC 芯片和 DRAM 芯片做整合，達(dá)到了功耗低、體積小、散熱佳、頻寬高的效果，并于當(dāng)年拿下蘋果手機(jī)處理器的全部訂單。

在先進(jìn)封裝技術(shù)上嘗到甜頭的臺(tái)積電一發(fā)不可收，繼續(xù)加大制造工藝與封裝工藝的聯(lián)合研發(fā)，據(jù)供應(yīng)鏈消息，現(xiàn)在臺(tái)積電最先進(jìn)的7納米制程芯片，其封裝指定只能在臺(tái)積電工廠生產(chǎn)。

晶圓級(jí)扇出封裝，非常適合臺(tái)積電這種代工企業(yè)，因?yàn)榭梢岳门f晶圓制造產(chǎn)線來(lái)改造成封裝制造產(chǎn)線（在晶圓上做封裝），但封測(cè)企業(yè)則需要較大投入。產(chǎn)業(yè)界還在開發(fā)的一種扇出型封裝技術(shù)，即面板級(jí)扇出封裝（FO-PLP，F(xiàn)an-Out Panel Level Package）。

顧名思義，面板級(jí)扇出封裝利用面板設(shè)備來(lái)做封裝，相比晶圓級(jí)扇出封裝，具有成本低、面積使用率高（生產(chǎn)效率高）等特點(diǎn)。不像半導(dǎo)體制造中舊工藝仍有客戶使用，由于小尺寸平面顯示器市場(chǎng)需求已經(jīng)極度萎縮，面板廠已經(jīng)開始將小尺寸產(chǎn)線淘汰，但是這些小尺寸面板生產(chǎn)線，可以通過(guò)生產(chǎn)面板級(jí)扇出封裝，繼續(xù)發(fā)揮余熱。對(duì)面板廠商而言，這是有益無(wú)害的嘗試。

鄭海鵬還表示，由于扇出型封裝都不需要底板，PCB廠商不免擔(dān)心被擠出系統(tǒng)級(jí)封裝市場(chǎng)。有了面板級(jí)扇出封裝，PCB廠商也可以通過(guò)技術(shù)改造和設(shè)備升級(jí)，快速跨入先進(jìn)封裝市場(chǎng)。

而對(duì)傳統(tǒng)封測(cè)廠而言，投資FOPLP產(chǎn)線的成本，也相對(duì)更低。

舊市場(chǎng)的擴(kuò)充，新技術(shù)的導(dǎo)入

作為總部在德國(guó)的設(shè)備廠商，亞智的優(yōu)勢(shì)是在光伏、面板和PCB市場(chǎng)，在封測(cè)領(lǐng)域是地道的新人。當(dāng)被問(wèn)到為何會(huì)進(jìn)入封測(cè)設(shè)備市場(chǎng)，簡(jiǎn)偉銓解釋，目前亞智在封測(cè)領(lǐng)域的嘗試會(huì)集中在面板級(jí)扇出封裝上，而在這個(gè)方向，亞智之前在面板領(lǐng)域和PCB領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)都可以借鑒。

“這是舊市場(chǎng)的擴(kuò)充，與新技術(shù)的導(dǎo)入”，鄭海鵬認(rèn)為，面板級(jí)扇出封裝是新技術(shù)，但扇出封裝市場(chǎng)已經(jīng)被培育起來(lái)，所以只要技術(shù)開發(fā)順利，量產(chǎn)以后并不用擔(dān)心市場(chǎng)需求。鄭海鵬還表示，與晶圓級(jí)扇出封裝相比，面板級(jí)扇出封裝，將會(huì)集中在相對(duì)中低端的應(yīng)用，高端高性能扇出型封裝，還是會(huì)采用晶圓級(jí)封裝。

目前已經(jīng)有三星等廠商在嘗試面板級(jí)扇出封裝，但簡(jiǎn)偉銓認(rèn)為，面板級(jí)扇出封裝真正在市場(chǎng)上有良好表現(xiàn)，還要等三五年。“市場(chǎng)對(duì)新技術(shù)有一個(gè)接受期，就像OLED，最早推出OLED技術(shù)的廠商，并未在市場(chǎng)上取得先機(jī)?！?/p>

新技術(shù)的引入，也許走錯(cuò)方向，最終銷聲匿跡；也許突破障礙，成長(zhǎng)為市場(chǎng)上不可忽視的力量；甚至一飛沖天顛倒陰陽(yáng)，改變了原有格局。不管哪種方式，技術(shù)發(fā)展史總是難易相間、陰陽(yáng)交織地螺旋式上升，循環(huán)往復(fù)，以至無(wú)窮。

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