協(xié)同創(chuàng)新 推動中國集成電路封測業(yè)發(fā)展
我國集成電路封測業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展,已迎來良好的發(fā)展機遇。
首先在產(chǎn)業(yè)基礎方面,21世紀初,基于勞動力成本及國內(nèi)產(chǎn)業(yè)政策等綜合因素作用下,國際封測代工廠先后在中國上海、深圳、無錫、蘇州、成都等地投資設立了封裝測試基地,近年來國內(nèi)企業(yè)和國際大廠兼并重組,提升了中國封測業(yè)的競爭力和技術水平。
其次在政策機遇方面,《國家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進綱要》的發(fā)布引來了良好的政策支持,中央和地方的集成電路產(chǎn)業(yè)基金陸續(xù)成立,國內(nèi)集成電路產(chǎn)業(yè)迎來一個新的發(fā)展高潮。在《推進綱要》中明確提出“提升先進封裝測試業(yè)發(fā)展水平,在產(chǎn)業(yè)整體快速發(fā)展的大背景下,國內(nèi)設計業(yè)和制造業(yè)的快速發(fā)展及封裝本土化趨勢為國內(nèi)封測企業(yè)提供了更多的發(fā)展空間”。
最后是技術發(fā)展趨勢,摩爾定律發(fā)展至今已遇到瓶頸,芯片特征尺寸已接近物理極限,先進封裝技術成為延續(xù)摩爾定律的必然選擇,“封測中道”的崛起和先進封裝的快速發(fā)展,封測業(yè)一改以往在集成電路三業(yè)中的從屬地位,重要性顯現(xiàn)。
后摩爾時代的再認識
目前,典型的SiP技術可以包含在封裝技術領域已經(jīng)得到開發(fā)并持續(xù)發(fā)展的多種先進封裝技術,如WLP、Flip Chip、3D封裝、TSV技術、IPD、Embedded PCB/Substrate等。從后摩爾時代的發(fā)展方向來看,封測技術的發(fā)展趨勢必將為產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來前所未有的發(fā)展機遇。
一是延續(xù)摩爾定律: 繼續(xù)以等比例縮小CMOS器件的工藝特征尺寸,提高集成度,以及通過新材料的運用和器件結構的創(chuàng)新來改善電路的性能。這一定律的發(fā)展方向是IC設計與制造,主要是SoC技術。
二是拓展摩爾定律:在市場和應用需求的驅(qū)動下,為滿足功能的多樣化,以系統(tǒng)級封裝(SiP),尤其是扇出型封裝、Panel板級封裝等為代表的功能多樣化道路列為半導體技術發(fā)展的新方向,該技術著眼于增加系統(tǒng)集成的多種功能。
由于先進封裝制程帶來的中道工藝,封測業(yè)和晶園制造業(yè)有了緊密的聯(lián)系,在引來良好發(fā)展機遇的同時,也面臨著新的挑戰(zhàn)。
封裝中道的崛起,必然擠壓晶圓制造業(yè)的份額,有跡象表明,部分晶圓廠已加大封裝中道制程的布局,由于晶圓廠有著技術和資本的領先優(yōu)勢,將對封測廠形成較大的競爭壓力。
傳統(tǒng)封測廠較晶圓制造業(yè)相比屬于輕資產(chǎn),引入中道工藝后,設備資產(chǎn)比重較傳統(tǒng)封裝大大增加,封測業(yè)的先進技術研發(fā)和擴產(chǎn)將面臨較大的資金壓力,國內(nèi)封測大廠僅靠自身財力也難以有穩(wěn)定持續(xù)的投入。(后續(xù)引入大基金或行業(yè)間的協(xié)同,長電+中芯)
后摩爾時代的集成電路產(chǎn)業(yè)更強調(diào)產(chǎn)業(yè)鏈的緊密合作,封測業(yè)將扮演重要的角色,如何有效的集中產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)勢資源去發(fā)展封測技術也是這一時期的一大挑戰(zhàn)。
集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開專業(yè)人才,封測業(yè)在近期可通過兼并重組和引進來解決人才問題,如何培養(yǎng)業(yè)界需要的高端人才滿足封測技術不斷發(fā)展的需求,是未來面臨的一大挑戰(zhàn)。
在人才、技術、管理方面與國外的差距如何解決,當然近期可通過兼并重組和引進來解決人才技術問題,但并購后的整合工作難度很大。因此培養(yǎng)業(yè)界需要的高端人才滿足封測技術不斷發(fā)展的需求,是未來面臨的一大挑戰(zhàn)。
于燮康秘書長特別強調(diào),我國封裝產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)人員、管理人員目前不缺,一線工程師應該也基本可以滿足,但是高端研發(fā)人員、系統(tǒng)設計人才非常短缺。
封測產(chǎn)業(yè)技術面臨的挑戰(zhàn)
先進封裝技術發(fā)展的驅(qū)動力主要在于:一是降低整個系統(tǒng)成本的成本驅(qū)動;二是通過先進封裝技術逐歩實現(xiàn)產(chǎn)品差異化;三是提高器件擺放密度(改善信號性能)的功能驅(qū)動;四是更高密度互連的基板工藝技術;五是是高性能、高密度與小型化的驅(qū)動。
為滿足這些要求,封測產(chǎn)業(yè)技術發(fā)展面臨的挑戰(zhàn),主要有四個共性問題和四類關鍵技術;核心是同時滿足高性價比、短小輕薄。
四個共性問題:系統(tǒng)級封裝設計與工具、高密度功能化基板與材料、系統(tǒng)級封裝的可靠性、系統(tǒng)級封裝的測試方法。
四大關鍵技術:高密度封裝關鍵工藝、三維封裝的關鍵技術、多功能芯片疊層集成關鍵技術、系統(tǒng)級封裝關鍵技術。
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