近日，有媒體報(bào)道稱，臺(tái)積電正逐步加大先進(jìn)封裝投資力度，并扶植相關(guān)設(shè)備、材料商構(gòu)建生態(tài)鏈，以綁住蘋果等大客戶訂單，再次引起業(yè)界對(duì)先進(jìn)封裝的重點(diǎn)關(guān)注。

隨著摩爾定律增速放緩，而終端應(yīng)用產(chǎn)品日漸往智能化趨勢(shì)發(fā)展，半導(dǎo)體先進(jìn)封裝在提升芯片產(chǎn)品性能中扮演著日益重要的角色。

先進(jìn)封裝大勢(shì)所趨

眾所周知，全球各地相繼啟動(dòng)5G商用，隨著5G時(shí)代到來(lái)，5G通訊、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、自動(dòng)駕駛、智能家居、高性能計(jì)算等應(yīng)用市場(chǎng)日益發(fā)展壯大，對(duì)芯片產(chǎn)品需求也大幅增長(zhǎng)，推動(dòng)全球半導(dǎo)體行業(yè)回暖，同時(shí)亦對(duì)芯片產(chǎn)品提出了更高要求。

終端產(chǎn)品在向輕、薄、短、小等微型化發(fā)展，但功能性卻日益增強(qiáng)，促使芯片產(chǎn)品向低價(jià)格、高效能、高整合度、更低成本的趨勢(shì)演進(jìn)。一直以來(lái)，摩爾定律指引著集成電路不斷向前發(fā)展，縮小晶體管尺寸的同時(shí)亦可提升產(chǎn)品性能，但隨著摩爾定律接近極限、增速趨緩，先進(jìn)封裝技術(shù)成為業(yè)者滿足終端產(chǎn)品性能提升需求的另一路徑。

據(jù)了解，先進(jìn)封裝技術(shù)主要包括倒裝芯片（FC--Flip Chip）、晶圓級(jí)芯片規(guī)模封裝（WLCSP-Wafer Level Chip Scale Package）、扇出型芯片封裝（Fan-out WLP）、系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP--System in a Package）、2.5D/3D封裝等，從技術(shù)發(fā)展路徑看有兩種，一種路徑是尺寸減少，使其接近芯片大小，如FC、WLCSP、Fan-Out ，另一種路徑是功能性發(fā)展，即強(qiáng)調(diào)異構(gòu)集成，在系統(tǒng)微型化中提供多功能，如SiP、3D封裝等。

簡(jiǎn)單而言，WLCSP是對(duì)整個(gè)晶圓進(jìn)行封裝測(cè)試后再切割得到單個(gè)成品芯片，封裝后的體積與集成電路的裸芯片基本一致；Fan-out WLP即I/O bumping通過(guò)RDL層擴(kuò)展至IC芯片周邊，在滿足I/O數(shù)增大的前提下又不至于使Ball pitch過(guò)于縮?。籗iP是利用各種堆疊集成技術(shù)，將多個(gè)具有不同功能的芯片及被動(dòng)元件集成到尺寸更小的封裝組件上形成一個(gè)系統(tǒng)......

整體看來(lái)，傳統(tǒng)封裝技術(shù)成熟、產(chǎn)能較大，對(duì)于中低端產(chǎn)品或者標(biāo)準(zhǔn)器件而言，傳統(tǒng)封裝更具穩(wěn)定性及規(guī)模優(yōu)勢(shì)；相較于傳統(tǒng)封裝，先進(jìn)封裝具有尺寸更小、封裝密度更高、可容納引腳數(shù)量多、集成度高、性能更強(qiáng)、封裝效率更高、可降低生產(chǎn)成本等優(yōu)勢(shì)，可滿足對(duì)性能要求高的產(chǎn)品需求。

具體來(lái)說(shuō)，不同的先進(jìn)封裝技術(shù)具有各自的優(yōu)勢(shì)，如SiP可以最大限度地優(yōu)化系統(tǒng)性能、避免重復(fù)封裝、縮短開發(fā)周期、降低成本、提高集成度等，可廣泛應(yīng)用于無(wú)線通訊、汽車電子、醫(yī)療電子、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域；3D封裝可提高硅片效率、縮短延遲、降低功耗等，主要應(yīng)用于SD存儲(chǔ)器、3D Soc芯片、CIS、RF濾波器、指紋芯片、MEMS等。

有相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，近年來(lái)先進(jìn)封裝市場(chǎng)保持著良好的增長(zhǎng)勢(shì)頭，將以8%的年復(fù)合增長(zhǎng)率成長(zhǎng)，市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)到2024年將達(dá)440億美元。目前，倒裝芯片（FC）占據(jù)先進(jìn)封裝市場(chǎng)較大份額，扇出型芯片封裝（Fan-out WLP）、系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）、3D封裝等技術(shù)增速明顯。

目前，市場(chǎng)已反應(yīng)對(duì)先進(jìn)封裝的強(qiáng)烈需求，如高性能計(jì)算方面，高性能計(jì)算機(jī)以及高頻、高速、高可靠、低延遲、微系統(tǒng)集成等需求推動(dòng)了FC、2.5D/3D、Fan-Out等先進(jìn)封裝技術(shù)的應(yīng)用；再如射頻前端模組、毫米波所需的天線封裝模組亦有更多SiP需求，智能手表、TWS耳機(jī)、手機(jī)攝像頭等亦對(duì)SiP有所需求。

先進(jìn)封裝已成大勢(shì)所趨，吸引了半導(dǎo)體行業(yè)各大廠商競(jìng)相投資布局，一場(chǎng)先進(jìn)封裝技術(shù)競(jìng)逐賽已拉開帷幕，一時(shí)間競(jìng)爭(zhēng)者眾多。

臺(tái)積電、三星等大廠搶攻

半導(dǎo)體封測(cè)行業(yè)包括IDM（整合一體化制造服務(wù)）、OSAT（專業(yè)封測(cè)代工）兩大商業(yè)模式，近年來(lái)，該行業(yè)正在由IDM模式向OSAT模式轉(zhuǎn)型，OSAT廠商逐漸在封測(cè)業(yè)占據(jù)主導(dǎo)地位。

在傳統(tǒng)封裝領(lǐng)域上，OSAT廠商具備規(guī)模及成本優(yōu)勢(shì)，占據(jù)絕對(duì)地位；然而，在先進(jìn)封裝領(lǐng)域，近年來(lái)IDM及晶圓代工廠商大力發(fā)展先進(jìn)封裝技術(shù)，正在蠶食原本屬于OSAT廠商的市場(chǎng)份額，盡管OSAT廠商目前亦占據(jù)較多的先進(jìn)封裝產(chǎn)能，但仍將面臨來(lái)自跨界競(jìng)爭(zhēng)壓力。

一位業(yè)內(nèi)人士表示，早前由于先進(jìn)封裝技術(shù)研發(fā)需要投入巨資、技術(shù)門檻亦較高，傳統(tǒng)OSAT只有頭部廠商有條件涉足，臺(tái)積電為鎖定大客戶訂單、滿足客戶對(duì)于產(chǎn)品性能升級(jí)需求以及快速交付產(chǎn)品等，近年來(lái)大舉進(jìn)軍先進(jìn)封裝領(lǐng)域，三星、英特爾等IDM廠商亦在重點(diǎn)布局，臺(tái)積電等在先進(jìn)封裝技術(shù)領(lǐng)域已走在前列。

No.1 臺(tái)積電

臺(tái)積電被視為先進(jìn)封裝技術(shù)領(lǐng)先者，其開發(fā)了包括CoWoS（Chip on Wafer on Substrate）、整合型扇出封裝技術(shù)InFO（Integrated Fan-Out, InFO）、SoIC（System on Integrated Chip, SoIC）等創(chuàng)新技術(shù)。憑借其先進(jìn)封裝技術(shù)優(yōu)勢(shì)，臺(tái)積電與蘋果簽署了獨(dú)家代工合同，獨(dú)占蘋果iPhone代工訂單多年，包括iPhone 7、iPhone 8、iPhone X等多代產(chǎn)品。

對(duì)于臺(tái)積電而言，先進(jìn)封裝已成為其持續(xù)發(fā)展的成熟業(yè)務(wù)。目前，臺(tái)積電的InFO已進(jìn)入第四代的量產(chǎn)。根據(jù)年報(bào)，2019年臺(tái)積電已大量生產(chǎn)第四代整合型扇出層疊封裝技術(shù)（Integrated Fan-Out Packageon-Package, InFO-PoP），第五代InFO-PoP和第二代整合型扇出暨封裝基板技術(shù)（InFO on Substrate, InFO_oS）也分別通過(guò)了認(rèn)證。

此外，臺(tái)積電于2012年推出CoWoS技術(shù)現(xiàn)已發(fā)展至第四代、第五代，第四代CoWoS藉由擴(kuò)大硅中介層的尺寸而進(jìn)一步提高封裝整體性能。2019年年報(bào)顯示，其正在開發(fā)的第五代CoWoS的中介層面積高達(dá)2400平方毫米，并同時(shí)考慮了新的芯片架構(gòu)，例如小芯片、系統(tǒng)整合芯片以及第三代高頻寬記憶體（HBM3）。

臺(tái)積電還開發(fā)了創(chuàng)新的晶圓級(jí)封裝技術(shù)——系統(tǒng)整合芯片（System on Integrated Chip, SoIC），是以關(guān)鍵的銅到銅接合結(jié)構(gòu)，搭配TSV以實(shí)現(xiàn)最先進(jìn)的3D IC技術(shù)，可將多個(gè)小芯片整合成一個(gè)面積更小與輪廓更薄的系統(tǒng)單晶片，根據(jù)2019年年報(bào)，臺(tái)積電已完成SoIC制程認(rèn)證，開發(fā)出微米級(jí)接合間距制程， 并獲得極高的電性良率與可靠度數(shù)據(jù)。

No.2 英特爾

除了臺(tái)積電，英特爾作為IDM廠商在推進(jìn)先進(jìn)制程的同時(shí)也在發(fā)力先進(jìn)封裝技術(shù)，希望通過(guò)晶體管、封裝和芯片設(shè)計(jì)協(xié)同優(yōu)化進(jìn)步以推動(dòng)摩爾定律發(fā)展演進(jìn)。

2017年，英特爾推出了EMIB（Embedded Multi-Die Interconnect Bridge，嵌入式多芯片互連橋接）封裝技術(shù)，可將不同類型、不同工藝的芯片IP靈活地組合在一起，類似一個(gè)松散的SoC。2018年12月，英特爾再推出Foveros 3D堆疊封裝技術(shù)，可以通過(guò)在水平布置的芯片之上垂直安置更多面積更小、功能更簡(jiǎn)單的小芯片來(lái)讓方案整體具備更完整的功能。

2019年7月， 英特爾在SEMICON West 大會(huì)上分享了三項(xiàng)全新先進(jìn)封裝技術(shù)技術(shù)，Co-EMIB、全方位互連技術(shù)ODI（Omni-Directional Interconnect）、全新裸片間接口技術(shù)MDIO。Co-EMIB可以理解為EMIB和Foveros兩項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合，在水平物理層互連和垂直互連的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)Foveros 3D堆疊之間的水平互連。

No.3 三星

三星電子方面，媒體報(bào)道稱其將在先進(jìn)封裝上加大投入，以期與臺(tái)積電一較高下。據(jù)了解，2015年在丟失蘋果iPhone處理器代工訂單后，三星電子成立了特別工作小組，目標(biāo)開發(fā)先進(jìn)封裝FOPLP技術(shù)。2018年，三星電子FOPLP技術(shù)實(shí)現(xiàn)商用，應(yīng)用于其自家智能手手表Galaxy Watch的處理器封裝應(yīng)用中。

2019年10月，三星電子宣布已率先開發(fā)出12層3D-TSV技術(shù)。三星電子方面表示，這是大規(guī)模生產(chǎn)高性能芯片的最具挑戰(zhàn)性的封裝技術(shù)之一，該技術(shù)可垂直堆疊12個(gè)DRAM芯片，它們通過(guò)60000個(gè)TSV互連，每一層的厚度僅有頭發(fā)絲的1/20。

除了臺(tái)積電、英特爾、三星電子等幾家在先進(jìn)封裝領(lǐng)域表現(xiàn)突出外，還有如存儲(chǔ)器大廠美光也開始自建封測(cè)產(chǎn)線、中國(guó)本土晶圓代工廠中芯國(guó)際與OSAT廠商長(zhǎng)電科技合作投建封測(cè)廠中芯長(zhǎng)電主攻先進(jìn)封裝......

本土OSAT廠商競(jìng)相布局

臺(tái)積電等已跑在前方，OSAT企業(yè)亦緊隨其后不斷發(fā)力先進(jìn)封裝。

目前，OSAT產(chǎn)業(yè)已形成較穩(wěn)定的競(jìng)爭(zhēng)格局，根據(jù)集邦咨詢旗下拓墣產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的2020第一季全球前十大封測(cè)業(yè)者排名，日月光、安靠、長(zhǎng)電科技位列前三，后面依次為矽品、力成、通富微電、華天科技、京元電、南茂、頎邦。從地區(qū)劃分來(lái)看，全球前十大封測(cè)業(yè)者主要分布于中國(guó)大陸和中國(guó)臺(tái)灣，其中中國(guó)大陸占據(jù)三席。

如今，先進(jìn)封裝已成為OSAT大廠角力新戰(zhàn)場(chǎng)，日月光等頭部廠商等持續(xù)在2.4D/3D IC、SiP、Fan-out/Fan-in WLP、Flip Chip、Bumping及Optical Package等領(lǐng)域研究開發(fā)，先進(jìn)封裝技術(shù)在OSAT企業(yè)處于領(lǐng)先地位。

大陸方面，盡管本土涉足封測(cè)業(yè)務(wù)的企業(yè)數(shù)量不少，但大部分整體規(guī)模較小，主要從事低腳數(shù)封裝業(yè)務(wù)，擁有先進(jìn)封裝技術(shù)的內(nèi)資企業(yè)僅為少數(shù)。不過(guò)，長(zhǎng)電科技、通富微電、華天科技、晶方科技等幾大廠商近年來(lái)經(jīng)過(guò)自主研發(fā)及兼收并購(gòu)等，整體技術(shù)水平得到較大提升，在先進(jìn)封裝技術(shù)上取得較為明顯的突破，與國(guó)際先進(jìn)水平的差距正在逐漸縮小。

No.1 長(zhǎng)電科技

本土封測(cè)龍頭廠商長(zhǎng)電科技在并購(gòu)吸收了新加坡封測(cè)廠商星科金朋后，技術(shù)水平大幅提升，已擁有Fan-out eWLB、WLCSP、SiP、BUMP、PoP等系列先進(jìn)封裝技術(shù)，WLCSP、FOWLP產(chǎn)品已大規(guī)模量產(chǎn)出貨，亦具備完整的3D TSV封裝技術(shù)開發(fā)與量產(chǎn)能力。年報(bào)顯示，長(zhǎng)電科技2019年先進(jìn)封裝生產(chǎn)量284.81億只、銷售量283.16億只，實(shí)現(xiàn)銷售額200.46億元，銷售占比達(dá)85.21%。

（圖片來(lái)源：截圖于長(zhǎng)電科技2019年年度報(bào)告）

2020年5月，長(zhǎng)電科技宣布研發(fā)出更高密度的雙面封裝SiP工藝，成功于2020年4月通過(guò)全球行業(yè)領(lǐng)先客戶的認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)雙面封裝SiP產(chǎn)品的量產(chǎn)。在這項(xiàng)技術(shù)工藝中，長(zhǎng)電科技設(shè)計(jì)的雙面封裝SiP產(chǎn)品成功應(yīng)用了雙面高密度、高精度SMT工藝，將大量的主被動(dòng)元器件貼裝在基板兩面，器件間的間距更是小到只有幾十微米。

（圖片來(lái)源：長(zhǎng)電科技量產(chǎn)雙面封裝SiP產(chǎn)品）

在不斷提高先進(jìn)封裝技術(shù)水平的同時(shí)，長(zhǎng)電科技近兩年來(lái)也在不斷擴(kuò)充先進(jìn)封裝的產(chǎn)能。

今年6月3日，長(zhǎng)電集成電路（紹興）有限公司300mm集成電路中道先進(jìn)封裝生產(chǎn)線項(xiàng)目一期廠房工程正式啟動(dòng)。該項(xiàng)目總投資額為80億元，其中一期達(dá)產(chǎn)后將具備年封裝300mm芯片48萬(wàn)片的能力，主要聚焦于先進(jìn)封裝領(lǐng)域，將被廣泛應(yīng)用于5G相關(guān)領(lǐng)域。

7月7日，長(zhǎng)電科技高密度系統(tǒng)級(jí)封裝模組項(xiàng)目廠房順利封頂，新廠房建筑面積超4萬(wàn)平方米，預(yù)計(jì)2021年1月交付并投入使用，模組封裝產(chǎn)品年產(chǎn)量將達(dá)36億顆。該項(xiàng)目將進(jìn)一步提升長(zhǎng)電科技的高端封裝技術(shù)能力與產(chǎn)能。

No.2 通富微電

通富微電方面，近年來(lái)收購(gòu)了AMD蘇州及AMD檳城各85%股權(quán)，并先后在南通、合肥、廈門各地布局，產(chǎn)能迅速擴(kuò)張，先進(jìn)封裝技術(shù)也得到較大幅度提升。根據(jù)其2019年年報(bào)，通富微電WLCSP、FC、SiP、高可靠汽車電子封裝技術(shù)、BGA基板設(shè)計(jì)及封裝技術(shù)及高密度Bumping技術(shù)等已全部實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，2.5D封裝技術(shù)研發(fā)中。

在通富微電的崇川、蘇通、合肥、蘇州、馬來(lái)西亞檳城五處生產(chǎn)基地以及廈門參股公司中，通富超威蘇州及通富超威檳城在先進(jìn)封裝領(lǐng)域具有較強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，形成了以倒裝封裝為主的技術(shù)線路，主要量產(chǎn)技術(shù)包括FCBGA、FCPGA、FCLGA、MCM，其主要從事CPU、GPU、APU、游戲機(jī)芯片等高端產(chǎn)品的封裝測(cè)試。

目前，通富微電正擬定增募資不超過(guò)40億元投建集成電路封裝測(cè)試二期工程、車載品智能封裝測(cè)試中心建設(shè)、高性能中央處理器等集成電路封裝測(cè)試項(xiàng)目等項(xiàng)目。這次的募投項(xiàng)目主要是進(jìn)一步將先進(jìn)封裝業(yè)務(wù)產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化。近日公告披露，通富微電這次定增申請(qǐng)已獲得中國(guó)證監(jiān)會(huì)的批準(zhǔn)。

No.3 華天科技

至于華天科技，近年來(lái)亦通過(guò)并購(gòu)整合及自主研發(fā)不斷提升先進(jìn)封裝技術(shù)和產(chǎn)能。2014年11月，華天科技宣布收購(gòu)美國(guó)公司FCI及其子公司，隨后又于2019年收購(gòu)馬來(lái)西亞封測(cè)廠商Unisem。根據(jù)華天科技2019年年報(bào)，公司現(xiàn)已掌握了MCM（MCP）、BGA/LGA、3D、SiP、MEMS、FC、TSV、Bumping、Fan-Out、WLP、Memory等先進(jìn)封裝技術(shù)，完成三維垂直互連硅基埋入式扇出封裝技術(shù)（3D-eSiFO）的研發(fā)，實(shí)現(xiàn)eSiFO封裝技術(shù)的三維垂直互連集成封裝。

同樣的，華天科技亦在不斷擴(kuò)產(chǎn)及布局先進(jìn)封裝。2018年7月，華天科技宣布將在南京浦口經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)投資建設(shè)南京集成電路先進(jìn)封測(cè)產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目。該項(xiàng)目總投資80億元、分三期建設(shè)，主要進(jìn)行存儲(chǔ)器、MEMS、人工智能等集成電路產(chǎn)品的封裝測(cè)試。最新消息顯示，南京基地于7月18日正式投產(chǎn)。

除了新建南京基地外，華天的昆山基地也進(jìn)行了擴(kuò)建。2018年11月，華天科技昆山公司高可靠性車用晶圓級(jí)先進(jìn)封裝生產(chǎn)線項(xiàng)目簽約，該項(xiàng)目總投資20億元，將利用華天昆山公司現(xiàn)有空地建設(shè)廠房，項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后年新增傳感器高可靠性晶圓級(jí)集成電路先進(jìn)封裝可達(dá)36萬(wàn)片。近日有消息顯示，該項(xiàng)目已進(jìn)入沖刺階段。

No.4 晶方科技

與前三者略有不同，晶方科技本身專注于傳感器領(lǐng)域的先進(jìn)封裝技術(shù)服務(wù)，具備8英寸、12英寸的先進(jìn)WLCSP技術(shù)規(guī)模量產(chǎn)能力，亦是國(guó)內(nèi)主要的指紋識(shí)別TSV先進(jìn)封裝廠商。

晶方科技早年引進(jìn)吸收了以色列晶圓封裝技術(shù)，2014年通過(guò)收購(gòu)DRAM專業(yè)封測(cè)廠智瑞達(dá)電子，擁有了LGA、BGA、SiP模組等封裝技術(shù)和模組制造能力，并推出了傳感器扇出型系統(tǒng)級(jí)（Fan-out SiP）封裝技術(shù)。2019年，晶方科技又參與并購(gòu)荷蘭Anteryon公司，拓展了其光學(xué)器件的設(shè)計(jì)與技術(shù)制造能力。

目前，晶方科技正在定增募資不超過(guò)14.02億元用于集成電路12英寸TSV及異質(zhì)集成智能傳感器模塊項(xiàng)目。據(jù)披露，該項(xiàng)目主要建設(shè)內(nèi)容圍繞影像傳感器和生物身份識(shí)別傳感器兩大產(chǎn)品領(lǐng)域，項(xiàng)目建成后將形成年產(chǎn)18萬(wàn)片的生產(chǎn)能力。該定增申請(qǐng)已獲中國(guó)證監(jiān)會(huì)發(fā)行審核委員會(huì)審核通過(guò)。

綜上可見，大陸本土四大OSAT廠商的先進(jìn)封裝技術(shù)已然具備一定水平并基本形成產(chǎn)業(yè)化能力，亦正在競(jìng)相進(jìn)一步加碼布局，以期進(jìn)一步縮小與國(guó)際先進(jìn)水平的差距。不過(guò)，隨著海外并購(gòu)審核趨嚴(yán)以及可選標(biāo)的減少，本土廠商先進(jìn)封裝技術(shù)發(fā)展未來(lái)將更多地依靠自主研發(fā)及國(guó)內(nèi)整合。

結(jié)語(yǔ)

總體而言，先進(jìn)封裝已成群雄必爭(zhēng)之地，隨著晶圓代工廠和IDM廠商的挺進(jìn)以及OSAT企業(yè)的加碼布局、市場(chǎng)需求的持續(xù)增長(zhǎng)，圍繞先進(jìn)封裝的競(jìng)逐賽將愈演愈烈，本土封測(cè)廠商能否在這場(chǎng)競(jìng)逐賽中優(yōu)勝，對(duì)于大陸封測(cè)產(chǎn)業(yè)甚至整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)均至關(guān)重要。

備注：以上內(nèi)容為集邦咨詢TrendForce原創(chuàng)，禁止轉(zhuǎn)載、摘編、復(fù)制及鏡像等使用，如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)?jiān)诤笈_(tái)留言取得授權(quán)。

封面圖片來(lái)源：拍信網(wǎng)