行业互联网|群雄竞逐先进封装( 二 )


No.1 台积电
台积电被视为先进封装技术领先者 , 其开发了包括CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)、整合型扇出封装技术InFO(Integrated Fan-Out, InFO)、SoIC(System on Integrated Chip, SoIC)等创新技术 。凭借其先进封装技术优势 , 台积电与苹果签署了独家代工合同 , 独占苹果iPhone代工订单多年 , 包括iPhone 7、iPhone 8、iPhone X等多代产品 。
对于台积电而言 , 先进封装已成为其持续发展的成熟业务 。目前 , 台积电的InFO已进入第四代的量产 。根据年报 , 2019年台积电已大量生产第四代整合型扇出层叠封装技术(Integrated Fan-Out Packageon-Package, InFO-PoP) , 第五代InFO-PoP和第二代整合型扇出暨封装基板技术(InFO on Substrate, InFO_oS)也分别通过了认证 。
此外 , 台积电于2012年推出CoWoS技术现已发展至第四代、第五代 , 第四代CoWoS藉由扩大硅中介层的尺寸而进一步提高封装整体性能 。2019年年报显示 , 其正在开发的第五代CoWoS的中介层面积高达2400平方毫米 , 并同时考虑了新的芯片架构 , 例如小芯片、系统整合芯片以及第三代高频宽记忆体(HBM3) 。
台积电还开发了创新的晶圆级封装技术——系统整合芯片(System on Integrated Chip, SoIC) , 是以关键的铜到铜接合结构 , 搭配TSV以实现最先进的3D IC技术 , 可将多个小芯片整合成一个面积更小与轮廓更薄的系统单晶片 , 根据2019年年报 , 台积电已完成SoIC制程认证 , 开发出微米级接合间距制程 ,  并获得极高的电性良率与可靠度数据 。
No.2 英特尔
除了台积电 , 英特尔作为IDM厂商在推进先进制程的同时也在发力先进封装技术 , 希望通过晶体管、封装和芯片设计协同优化进步以推动摩尔定律发展演进 。
2017年 , 英特尔推出了EMIB(Embedded Multi-Die Interconnect Bridge , 嵌入式多芯片互连桥接)封装技术 , 可将不同类型、不同工艺的芯片IP灵活地组合在一起 , 类似一个松散的SoC 。2018年12月 , 英特尔再推出Foveros 3D堆叠封装技术 , 可以通过在水平布置的芯片之上垂直安置更多面积更小、功能更简单的小芯片来让方案整体具备更完整的功能 。
2019年7月 ,  英特尔在SEMICON West 大会上分享了三项全新先进封装技术技术 , Co-EMIB、全方位互连技术ODI(Omni-Directional Interconnect)、全新裸片间接口技术MDIO 。Co-EMIB可以理解为EMIB和Foveros两项技术的结合 , 在水平物理层互连和垂直互连的同时 , 实现Foveros 3D堆叠之间的水平互连 。
No.3 三星
三星电子方面 , 媒体报道称其将在先进封装上加大投入 , 以期与台积电一较高下 。据了解 , 2015年在丢失苹果iPhone处理器代工订单后 , 三星电子成立了特别工作小组 , 目标开发先进封装FOPLP技术 。2018年 , 三星电子FOPLP技术实现商用 , 应用于其自家智能手手表Galaxy Watch的处理器封装应用中 。
2019年10月 , 三星电子宣布已率先开发出12层3D-TSV技术 。三星电子方面表示 , 这是大规模生产高性能芯片的最具挑战性的封装技术之一 , 该技术可垂直堆叠12个DRAM芯片 , 它们通过60000个TSV互连 , 每一层的厚度仅有头发丝的1/20 。
除了台积电、英特尔、三星电子等几家在先进封装领域表现突出外 , 还有如存储器大厂美光也开始自建封测产线、中国本土晶圆代工厂中芯国际与OSAT厂商长电科技合作投建封测厂中芯长电主攻先进封装......
本土OSAT厂商竞相布局
台积电等已跑在前方 , OSAT企业亦紧随其后不断发力先进封装 。
目前 , OSAT产业已形成较稳定的竞争格局 , 根据集邦咨询旗下拓墣产业研究院发布的2020第一季全球前十大封测业者排名 , 日月光、安靠、长电科技位列前三 , 后面依次为矽品、力成、通富微电、华天科技、京元电、南茂、颀邦 。从地区划分来看 , 全球前十大封测业者主要分布于中国大陆和中国台湾 , 其中中国大陆占据三席 。
行业互联网|群雄竞逐先进封装
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如今 , 先进封装已成为OSAT大厂角力新战场 , 日月光等头部厂商等持续在2.4D/3D IC、SiP、Fan-out/Fan-in WLP、Flip Chip、Bumping及Optical Package等领域研究开发 , 先进封装技术在OSAT企业处于领先地位 。
大陆方面 , 尽管本土涉足封测业务的企业数量不少 , 但大部分整体规模较小 , 主要从事低脚数封装业务 , 拥有先进封装技术的内资企业仅为少数 。不过 , 长电科技、通富微电、华天科技、晶方科技等几大厂商近年来经过自主研发及兼收并购等 , 整体技术水平得到较大提升 , 在先进封装技术上取得较为明显的突破 , 与国际先进水平的差距正在逐渐缩小 。


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