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今年上半年以來，全球半導(dǎo)體市場蓬勃發(fā)展，封測產(chǎn)能持續(xù)供不應(yīng)求，封測業(yè)發(fā)展全面向好。中國半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)近日發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，上半年國內(nèi)封裝測試業(yè)同比增長7.6%，銷售額為1164.7億元。企業(yè)財(cái)報(bào)的反映更加清晰，在國內(nèi)三大封測企業(yè)長電科技、通富微電、華天科技近期公布的半年報(bào)中，營收和凈利潤均創(chuàng)歷史新高。之所以能取得這樣成績，一方面固然緣于市場普遍缺芯造成的供不應(yīng)求，更關(guān)鍵因素則是Flip Chip、AiP封裝等熱點(diǎn)技術(shù)應(yīng)用持續(xù)增長，封測環(huán)節(jié)在整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中發(fā)揮作用越來越重要。
三大封測廠半年報(bào)業(yè)績大漲
近期，國內(nèi)三大封測廠陸續(xù)披露了2021年上半年財(cái)報(bào)，企業(yè)業(yè)績表現(xiàn)全面向好。長電科技上半年實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入138.19億元，同比增長15.39%，凈利潤13.22億元，同比增長260.97%。通富微電實(shí)現(xiàn)營收70.89億元，同比增長51.82%，凈利潤4.01億元，相較去年同期的1.11億元增長259.67%。華天科技實(shí)現(xiàn)營業(yè)收入56.2億元，同比增長51.3%，凈利潤6.1億元，同比增長129.5%。
國內(nèi)三大封測廠上半年財(cái)報(bào)飄紅
封測業(yè)之所以取得這樣的好成績，一方面與近段時(shí)期以來半導(dǎo)體行業(yè)的整體走勢有關(guān)，更重要的是市場有與高端封測產(chǎn)業(yè)有內(nèi)在的需求。賽迪顧問集成電路產(chǎn)業(yè)研究中心分析師呂芃浩表示，新冠肺炎疫情改變了人們的生活生產(chǎn)方式，今年以來手機(jī)、電腦、汽車等終端市場需求爆發(fā)，同時(shí)原材料漲價(jià)以及芯片的供不應(yīng)求帶來了芯片價(jià)格的上漲。在市場和價(jià)格的雙重影響，帶動(dòng)整個(gè)半導(dǎo)體市場迎來史無前例的增長。封裝測試作為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的一個(gè)主要環(huán)節(jié)，同樣享受到了增長紅利。
通富微電總裁石磊也指出，高性能計(jì)算(HPC)、人工智能(AI)、深度學(xué)習(xí)和5G通信等領(lǐng)域快速地發(fā)展，對于超高性能的芯片需求越來越大，除芯片本身制造技術(shù)向更高技術(shù)節(jié)點(diǎn)推進(jìn)外，高性能先進(jìn)封裝技術(shù)也成為主要的解決方案之一，并不斷驅(qū)使封裝技術(shù)向著更高密度集成，更高速，低延時(shí)和更低能耗方向發(fā)展。
Flip Chip、AiP封裝成市場熱點(diǎn)
在封測業(yè)市場整體向好的情況下，企業(yè)積極追蹤、重點(diǎn)發(fā)展部分適合自身的封測技術(shù)就顯得十分重要。盛合晶微半導(dǎo)體公司(原中芯長電)董事長兼首席執(zhí)行官崔東接受采訪時(shí)指出，先進(jìn)封裝的范疇寬泛多樣，中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈仍在整體提升當(dāng)中，與世界先進(jìn)水平縮短距離，因此不可照抄海外先進(jìn)代工廠發(fā)展先進(jìn)封裝的模式，應(yīng)專精發(fā)展、突出特點(diǎn)，在有所針對的情況下實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略協(xié)同。
那么，哪些技術(shù)有望成為下一步產(chǎn)業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)呢?從發(fā)展路徑來看，目前的先進(jìn)封裝有兩個(gè)大的方向。一種是盡力減小封裝的體積，使其接近芯片本身的大小，這一技術(shù)路徑統(tǒng)稱為晶圓級(jí)芯片封裝(WLCSP)，包括倒晶封裝(FlipClip)、扇入型封裝(Fan-In)、扇出型封裝(Fan-Out)等。
日前，全球最大的封測企業(yè)日月光半導(dǎo)體宣布建設(shè)Flip Chip及IC測試生產(chǎn)線，第一期目標(biāo)在2022年第三季度完工。Flip Chip有別于過去先將芯片置于基板，再進(jìn)行打線的封裝方式，而是將芯片連接點(diǎn)長凸塊(bump)，再將芯片翻轉(zhuǎn)使凸塊與基板直接連結(jié)。目前Flip Chip普遍應(yīng)用在微處理器、顯示芯片、電腦芯片組等主流產(chǎn)品當(dāng)中。Research Dive報(bào)告顯示，F(xiàn)lip Chip在2020年的市場規(guī)模達(dá)到166.549億美元，為市場主流封裝技術(shù)。
另一種封裝技術(shù)路線是將多個(gè)裸片封裝在一起，提高整個(gè)模組的集成度，這一技術(shù)路徑叫做系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)。長電科技CEO鄭力此前接受采訪時(shí)曾強(qiáng)調(diào)對SiP系統(tǒng)級(jí)封裝技術(shù)的重視。“隨著電子產(chǎn)品進(jìn)一步朝向小型化與多功能的發(fā)展，芯片尺寸越來越小，集成的芯片種類越來越多，SiP封裝成為延續(xù)摩爾定律的最佳選擇之一。”目前業(yè)界熱議的Chiplet、3D封裝等均屬這一路徑。
此外，隨著5G、WiFi-6E等通信技術(shù)的發(fā)展，通訊頻段向高頻遷移，全頻譜接入、大規(guī)模天線、載波聚合的發(fā)展，對射頻器件性能和設(shè)計(jì)都提出了新的更高要求。面向射頻器件領(lǐng)域的AiP封裝展現(xiàn)出越來越廣闊的發(fā)展空間。崔東就表示：“扇出型高密度多芯片集成加工也是正在快速發(fā)展的先進(jìn)封裝工藝。SJSemi針對5G毫米波天線封裝開發(fā)的SmartAiP，展示了先進(jìn)封裝在性能和加工制造上的優(yōu)勢。這其實(shí)是一種復(fù)雜的3DIC結(jié)構(gòu)。”
呂芃浩也表示，當(dāng)前主流的先進(jìn)封裝技術(shù)平臺(tái)，包括倒裝(Flip-chip)、3D硅通孔(TSV)和扇出型(Fan-out)封裝、Embedded IC、2.5D封裝、3D封裝等重要技術(shù)。目前Flipchip在先進(jìn)封裝中占比最高，但是在先進(jìn)封裝向著系統(tǒng)集成、高速、高頻、三維方向發(fā)展的趨勢下，扇出型封裝和3D封裝增長速度更快。
發(fā)展封裝技術(shù)切忌盲目“跟風(fēng)”
面對層出不窮的新技術(shù)，中國企業(yè)在推動(dòng)先進(jìn)封裝技術(shù)發(fā)展時(shí)又應(yīng)注意哪些要點(diǎn)呢?石磊指出：“首先是要堅(jiān)定信心，持續(xù)推動(dòng)封裝技術(shù)創(chuàng)新，縮短與海外領(lǐng)先技術(shù)的差距，積極推動(dòng)與上下游的策略合作。”日前，通富微電宣布與華虹投資等共同設(shè)立產(chǎn)業(yè)基金，就是希望通過建立資本紐帶關(guān)系，進(jìn)一步加強(qiáng)與華虹在產(chǎn)業(yè)鏈上下游的合作及協(xié)同，不斷探索“制造+封測”合作的新模式。
其次是要關(guān)注良率與成本問題。隨著封裝技術(shù)的提高，復(fù)雜度也同步提高，良率成為企業(yè)能否盈利的關(guān)鍵問題。華封科技聯(lián)合創(chuàng)始人王宏波指出，要做好先進(jìn)封裝，首要解決的是工藝的實(shí)現(xiàn)問題，目前先進(jìn)封裝工藝層出不窮，如何做出自己的優(yōu)勢和特點(diǎn)，這些都需要一定的積累。在工藝問題解決了之后，最大的挑戰(zhàn)是良率，如果良率做不到一定的水平，成本過高，在市場上就無法生存。與良率密切相關(guān)的就是成本問題。
資金和人才的投入也是十分關(guān)鍵的一環(huán)。先進(jìn)封裝技術(shù)投資大、盈利慢。傳統(tǒng)技術(shù)設(shè)備到位后3-5個(gè)月可大規(guī)模量產(chǎn)，先進(jìn)技術(shù)需要3-5年以上，資金層面的長期支持是必須的。封裝技術(shù)人才仍十分緊缺，對海外封裝專業(yè)人才的吸引和國內(nèi)優(yōu)秀人才的培養(yǎng)方面還有可挖掘空間，舉例看現(xiàn)在211/985畢業(yè)的碩士和博士，進(jìn)入封裝技術(shù)領(lǐng)域的遠(yuǎn)少于進(jìn)入基金公司和投行的。
石磊還特別強(qiáng)調(diào)，國內(nèi)企業(yè)切忌“鸚鵡學(xué)舌”，不能盲目發(fā)展封裝技術(shù)。目前市場需求“火熱” ，很多非專業(yè)人士和企業(yè)也跳入了封裝行業(yè)，隨便從某些大型公司找一個(gè)帶頭人，建立封裝線拿到政府補(bǔ)貼和資金支持，同時(shí)動(dòng)輒以數(shù)倍的工資待遇到封裝企業(yè)挖人，組成所謂“超級(jí)團(tuán)隊(duì)”，極易給國家和地方以及資本層面造成極大的浪費(fèi)和重復(fù)。封裝技術(shù)是需要沉淀和耐心的，不能急功近利。
作者丨陳炳欣
編輯丨連曉東
美編丨馬利亞
