据悉,台积电董事会近期经过了建造竹南先进封测厂的决议,选址为苗栗县竹南科学园区。该封测厂估计总投资额约合人民币716.2亿元,计划下一年年中第一期产区工作。除了台积电,中芯世界也与长电科技联合设厂,布局晶圆级封装。台积电布局先进封装有何动机?晶圆大厂持续加码封装业,将对工业链上下游的竞合联络带来哪些影响?
台积电不仅仅是全球晶圆代工的龙头企业,也是晶圆级封装的引领者。阅历了十年左右的布局,台积电现已构成了包含CoWoS(基片上晶圆封装)、InFO(集成扇出型封装)、SoIC(体系整合单晶片封装)在内的晶圆级体系整合渠道。
台积电的封装技能集合于晶圆级封装计划,与一般含义上的封装比较,晶圆级封装最大的特点是“先封后切”。据运用资料介绍,晶圆级封装是在晶圆上封装芯片,而不是先将晶圆切割成单个芯片再进行封装。这种计划可完成更大的带宽、更高的速度、更高的可靠性以及更低的功耗。
CoWoS是台积电推出的第一批晶圆级封装产品,于2012年初次运用于28nm的FPGA封装。CoWoS能完成更密布的芯片堆叠,适用于衔接密度高、封装尺度较大的高性能核算商场。跟着AI芯片的迸发,CoWoS成为台积电招引高性能核算客户的有力兵器,其衍生版别被运用于英伟达Pascal、Volta系列,AMDVega,英特尔Spring Crest等芯片产品。
而InFO封装,是台积电在与三星的竞赛中锋芒毕露并夺得苹果大单的要害。InFO取消了载板运用,能满意智能手机芯片高接脚数和轻浮化的封装需求,后续版别则适用于愈加广泛的场景。拓墣工业研讨院指出,InFO-oS首要面向高性能核算范畴,InFO-MS面向服务器及存储,而封装方面以InFO-AiP技能为干流。
在InFO、CoWoS的基础上,台积电持续深耕3D封装。在2019年6月举行的日本VLSI技能及电路研讨会上,台积电提出新型态SoIC封装,以进一步提高CPUGPU处理器与存储器间的全体运算速度,估计在2021年完成量产。
台积电之所以能展开封装事务,乃至引领晶圆级封装的开展,有两个层面的原因。一方面,晶圆级封装着重与晶圆制作的协作,而台积电在晶圆制作有着长时间的技能堆集,有利于开宣布契合需求的封装技能。一起,台积电本身的晶圆出产值,能支撑封装技能的用量,提高封装开发的投入产出比。另一方面,台积电根据龙头代工厂的位置,具有人才和资金优势。
“台积电以本身的业界位置,能够集合全球最顶尖的封测人才,在开发财力上,也比一般的封测企业更有确保。”芯谋研讨首席分析师顾文军向记者表明。
在2017年第四季度法说会上,台积电表明,其CoWoS用于HPC运用,尤其是AI、数据服务和网络范畴,首要与16nm制程进行配套出产;InFO技能则首要用于芯片,而HPC与智能手机正是台积电2017年营收的两大来历,其间智能手机事务收入占比到达50%,HPC占比到达25%。
不难看出,台积电的封装布局归于晶圆代工的“配套事务”,首要方针是构成与其他晶圆代工厂商的差异化竞赛。
“封装与晶圆制作都是芯片出产中不可或缺的环节。跟着技能的开展演进,封装的重要性不断提高,已成为代工厂商的中心竞赛力之一。”顾文军向《我国电子报》记者表明,“因而,台积电经过不断加大封装中接近晶圆制作的工艺技能开发,以供给更完善的一站式解决计划。”
集邦咨询分析师王尊民向记者指出,台积电进军封测范畴的原因,首要是期望延伸自己的先进制程技能,经过制作高阶CPU、GPU、FPGA芯片,并供给相应的封测流程,供给完好的“制作+封测”解决计划。
“尽管晶圆厂需额定开销封测等研制费用,但此计划却能有用招引高阶芯片规划公司下单,完成‘制作为主,封测为辅’的商业模式。”王尊民说。
一起,在后摩尔年代,制程趋近极限,封装关于连续摩尔定律含义严峻,越来越引起集成电路头部厂商的注重。
“摩尔定律的实质是单位面积集成更多的晶体管,跟着摩尔定律放缓,厂商需求在封装上下功夫,经过堆叠或许其他方法在单位面积集成更多的晶体管。”Gartner研讨副总裁盛陵海向记者表明。
“先进封测是未来半导体职业的增长点,商场前景宽广,加速推进先进封测布局更能赢得半导体商场的长时间话语权。”赛迪智库高档分析师王若达向记者指出,“进入先进封测商场具有较高的资金、技能门槛,台积电企业凭仗资金技能的多年堆集,能够快速抢占商场。”
除了台积电,中芯世界也根据与长电科技的协作布局晶圆级封装。2014年,中芯世界与长电科技合资建立中芯长电,集合中段硅片制作和测验服务以及三维体系集成芯片事务。2019年,中芯长电发布了超宽频双极化的5G毫米波天线芯片晶圆级集成封装SmartAiP,完成了24GHz到43GHz超宽频信号收发,有助于进一步完成射频前端模组集成封装的才能。
“未来封测的开展方向或许不再局限于以往独自代工环节,而是与规划、资料、设备相结合的一体化解决计划,集成电路前后道工艺交融开展趋势日益显着。”王若达说。
王若达表明,晶圆级封装的呈现含糊了晶圆厂和封测厂之间的边界,代工企业开端揉捏封测企业空间,并直接进驻高端封测。
盛陵海也指出,从前封装厂和代工厂之间是彻底分工的,但在高端场景上,晶圆厂不得不自行开发相应的晶圆级封装技能,封测厂要在高端场景坚持相应的竞赛力,也需求具有相应的工艺。
台积电等晶圆厂商在高阶商场与封测厂构成竞赛,也对封测厂的技能研制才能和订单相应才能提出要求。
“台积电关于高阶封测的投入,将会紧缩封测代工厂的小部分高阶商场。但是,于封测代工厂而言,主力商场仍在其他消费性电子产品中。封测厂商除了活跃开展高阶封测技能以招引客野外,稳固其他晶圆制作厂的订单来历,将更为重要。”王尊民说。
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