在我國(guó)封測(cè)企業(yè)通過(guò)國(guó)際并購(gòu)和研發(fā)創(chuàng)新加速成長(zhǎng)，全球封測(cè)市場(chǎng)持續(xù)回暖的背景下，我國(guó)封測(cè)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展。中國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，大陸封測(cè)市場(chǎng)規(guī)模從2012年的1034億元增長(zhǎng)至2018年的2196億元。在2019年封測(cè)市場(chǎng)，中國(guó)大陸占比達(dá)到28%，僅次于中國(guó)臺(tái)灣。但也需看到，在先進(jìn)封裝領(lǐng)域，我國(guó)企業(yè)與國(guó)際龍頭仍存在較大差距，且在臺(tái)積電、三星等晶圓和IDM廠商持續(xù)加碼先進(jìn)封裝的情況下，圍繞先進(jìn)封裝技術(shù)的爭(zhēng)奪會(huì)更加激烈。我國(guó)企業(yè)需要卡位先進(jìn)封裝，把握市場(chǎng)機(jī)遇，提升在中高端市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力與國(guó)際話語(yǔ)權(quán)，推動(dòng)我國(guó)封測(cè)產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量、高端化發(fā)展。

廠商競(jìng)相卡位先進(jìn)封裝

順應(yīng)電子元器件小型化、多功能、縮短開(kāi)發(fā)周期等需求，先進(jìn)封裝在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的比重穩(wěn)步提升。Yole預(yù)計(jì)，2018—2024年，先進(jìn)封裝市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率為8%，預(yù)計(jì)在2024年達(dá)到440億美元左右，而同一時(shí)期，傳統(tǒng)封裝市場(chǎng)的年復(fù)合增長(zhǎng)率僅為2.4%。為搶占技術(shù)高地，全球主要封測(cè)廠、晶圓廠、IDM都在加緊布局先進(jìn)封裝。

早在2015年，長(zhǎng)電科技就獲得了蘋(píng)果的SiP（系統(tǒng)級(jí)封裝）模組訂單。近年來(lái)，我國(guó)在SiP封裝領(lǐng)域取得了一系列成果。長(zhǎng)電科技成功于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)。通富微電子推出了引腳數(shù)分別為8、9、10的SiP封裝方案。天水華天已經(jīng)具備基于FOWLP、FC、WB等互連方式的SiP封裝方案。

業(yè)界專(zhuān)家莫大康指出，集成是“超越摩爾定律”的一個(gè)關(guān)鍵方面，而SiP能在不單純依賴半導(dǎo)體工藝縮放的情況下，實(shí)現(xiàn)更高的集成度。

“SiP不再一味關(guān)注摩爾定律帶給芯片的性能上升和功耗下降，而是從市場(chǎng)需求出發(fā)，實(shí)現(xiàn)終端電子產(chǎn)品的輕薄短小、多功能、低功耗等特性。在行動(dòng)裝置與穿戴裝置等輕巧型產(chǎn)品興起后，SiP的重要性日益顯現(xiàn)。”莫大康說(shuō)。

從技術(shù)研發(fā)來(lái)看，SiP涉及的多為封裝廠已經(jīng)具備的技術(shù)，但是集成多種芯片的封裝結(jié)構(gòu)，對(duì)廠商的機(jī)臺(tái)配比和管理能力提出了更高要求。

“在SiP封裝技術(shù)中，一個(gè)封裝體里面可能有幾十顆裸芯片，如果一個(gè)幾分錢(qián)的裸芯片壞了，就會(huì)把幾十顆裸芯片都浪費(fèi)掉，非常考驗(yàn)廠商的管理能力。同時(shí)，廠商需要圍繞SiP需求布置產(chǎn)線，或?qū)υ械臋C(jī)臺(tái)配比進(jìn)行調(diào)整，并保證機(jī)臺(tái)的利用效率。”摩爾精英副總裁、速芯微電子董事長(zhǎng)唐偉煒表示。

除了系統(tǒng)級(jí)封裝，晶圓級(jí)封裝、3D封裝也是封裝業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)。Yole統(tǒng)計(jì)顯示，2018年FLIP-CHIP技術(shù)占整個(gè)先進(jìn)封裝市場(chǎng)份額的80%以上，預(yù)計(jì)到2024年FLIP-CHIP份額將降至70%左右。未來(lái)五年，預(yù)計(jì)先進(jìn)封裝市場(chǎng)成長(zhǎng)最快速的技術(shù)是扇出型封裝和硅通孔。

先進(jìn)封裝對(duì)延續(xù)摩爾定律生命周期的重要性，也引起了晶圓廠商和IDM廠商的重視。CINNO Rearch相關(guān)負(fù)責(zé)人指出，在后段異質(zhì)高階封裝技術(shù)水平越來(lái)越高的發(fā)展情況下，封裝勢(shì)必融入前段工藝，為客戶提供“一條龍”式最高經(jīng)濟(jì)效益的生產(chǎn)方式，這是晶圓廠商布局先進(jìn)封裝的優(yōu)勢(shì)所在。

芯謀研究首席分析師顧文軍指出，晶圓級(jí)封裝和3D封裝是未來(lái)主要的封裝趨勢(shì)，臺(tái)積電、中芯國(guó)際等晶圓代工廠和三星等IDM涉足先進(jìn)封裝業(yè)務(wù)，將對(duì)整個(gè)封裝產(chǎn)業(yè)帶來(lái)巨大影響。臺(tái)積電引入CoWoS（基片上晶圓封裝）作為用于異構(gòu)集成硅接口的高端先進(jìn)封裝平臺(tái)以來(lái)，從InFO（集成式扇出技術(shù)）到SoIC（集成芯片系統(tǒng)），再到3D多棧（MUST）系統(tǒng)集成技術(shù)和3D MUST-in-MUST （3D-mim扇出封裝），進(jìn)行了一系列創(chuàng)新。三星推出了FOPLP（扇出型面板級(jí)封裝）技術(shù)，英特爾推出了邏輯芯片的3D堆疊封裝方案Foveros，中芯國(guó)際與長(zhǎng)電科技聯(lián)合成立的中芯長(zhǎng)電發(fā)布了超寬頻雙極化的5G毫米波天線芯片晶圓級(jí)集成封裝SmartAiP。未來(lái)晶圓廠、IDM將成為推動(dòng)先進(jìn)封裝在高端市場(chǎng)滲透的重要力量。

新興技術(shù)帶來(lái)市場(chǎng)增量

由于疫情對(duì)世界經(jīng)濟(jì)造成沖擊，下游終端市場(chǎng)需求不振，全球產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈出現(xiàn)阻斷，市調(diào)機(jī)構(gòu)對(duì)于2020年半導(dǎo)體營(yíng)收的預(yù)測(cè)出現(xiàn)不同程度的下調(diào)。但是，以5G、AI、汽車(chē)電子為代表的新興技術(shù)，將帶動(dòng)各行各業(yè)的智能化、數(shù)字化、信息化轉(zhuǎn)型，對(duì)電子元器件的需求也將大幅上升，為我國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)帶來(lái)廣闊的市場(chǎng)機(jī)遇，并形成封裝產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)增量。

顧文軍指出，5G、高性能計(jì)算、汽車(chē)電子、CIS是拉動(dòng)封裝產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)的重要?jiǎng)幽堋?/p>

在5G方面，由于5G芯片天線數(shù)量激增且可用面積維持不變，AiP封裝成為廠商的理想解決方案，AiP主要采用SiP或PoP結(jié)構(gòu)，將RF芯片置入封裝，以實(shí)現(xiàn)縮小體積、減少傳輸距離并降低信號(hào)傳輸損耗的目的。

“先進(jìn)封裝工藝的需求與日俱增，但產(chǎn)能卻沒(méi)有跟上，是目前封測(cè)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)機(jī)遇。其中SiP技術(shù)的發(fā)展是我國(guó)封裝企業(yè)很好的發(fā)展機(jī)會(huì)。”顧文軍說(shuō)。

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AiP、FC、2.5D和3D、扇進(jìn)和扇出型封裝等先進(jìn)封裝技術(shù)的應(yīng)用。同時(shí)，汽車(chē)電子和CIS也將對(duì)封裝產(chǎn)業(yè)起到拉動(dòng)作用。

“相比傳統(tǒng)汽車(chē)，新能源汽車(chē)需要用到更多的電子器件，由汽車(chē)電子帶動(dòng)的相關(guān)市場(chǎng)是封測(cè)發(fā)展的重要機(jī)會(huì)。”顧文軍表示，“在CIS方面，過(guò)去幾年手機(jī)拍照是最大的終端用戶市場(chǎng)。未來(lái)五年，汽車(chē)電子、醫(yī)療、安防等也將為CIS注入發(fā)展動(dòng)力，并形成封測(cè)業(yè)務(wù)的市場(chǎng)增量。”

唐偉煒表示，交通、建筑、照明、安防、家居等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在智能化轉(zhuǎn)型的過(guò)程中，對(duì)于電子元器件的需求將大幅提升，為封測(cè)業(yè)帶來(lái)廣闊的市場(chǎng)空間。以樓宇照明為例，傳統(tǒng)的燈管費(fèi)電且不智能，如果換成LED照明，并通過(guò)服務(wù)器來(lái)控制，實(shí)現(xiàn)智能感應(yīng)，可以極大地降低功耗。

“一平方米的樓宇照明，就要用到大約2000多顆LED的小芯片。同理，未來(lái)插座也將通過(guò)感應(yīng)芯片實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷電，加上樓房里的監(jiān)控、安防系統(tǒng)，都要用到大量的芯片。在智能家居方面，語(yǔ)音控制芯片以及配套的射頻、連接芯片，現(xiàn)在已經(jīng)能看到實(shí)實(shí)在在的需求，起量很快。”唐偉煒表示。

從價(jià)值鏈低端走向高端

雖然中國(guó)大陸封測(cè)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)占比已經(jīng)達(dá)到28%，且有長(zhǎng)電科技、通富微電子、華天科技三家營(yíng)收躋身全球前十的封測(cè)企業(yè)。但在中高端市場(chǎng)，我國(guó)封裝企業(yè)的話語(yǔ)權(quán)有待提升，需要持續(xù)攻關(guān)，掌握先進(jìn)封裝技術(shù)，做好人才儲(chǔ)備、產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)，并提升市場(chǎng)響應(yīng)能力。

顧文軍表示，當(dāng)前中國(guó)封裝產(chǎn)業(yè)還存在著許多挑戰(zhàn)：一是與國(guó)際大廠在先進(jìn)封裝技術(shù)的差距需要進(jìn)一步縮小；二是產(chǎn)業(yè)鏈的完善程度有待提升，需補(bǔ)齊、強(qiáng)化在光刻膠、電鍍液、粉末樹(shù)脂等材料和制造設(shè)備領(lǐng)域的短板和弱項(xiàng)；三是人才供給面臨緊缺；四是3D IC堆疊和Fan-out扇出封裝等先進(jìn)封裝技術(shù)是發(fā)展最快的先進(jìn)封裝平臺(tái)，需加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)封裝平臺(tái)和技術(shù)的布局；五是供應(yīng)鏈的延伸導(dǎo)致封測(cè)產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)加劇，終端廠商進(jìn)入IC設(shè)計(jì)，晶圓跨界封裝越來(lái)越成為趨勢(shì)。

莫大康表示，中國(guó)半導(dǎo)體封裝業(yè)必須兩頭抓。首先要大力開(kāi)發(fā)先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)軍高端市場(chǎng)。

“如果僅僅聚焦于中低端市場(chǎng)，推出低附加值的產(chǎn)品技術(shù)，企業(yè)很難形成規(guī)模并做強(qiáng)做大。我國(guó)封裝企業(yè)必須加強(qiáng)研發(fā)與投資，積極開(kāi)發(fā)先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合巨大的應(yīng)用市場(chǎng)，走以產(chǎn)品為特色的發(fā)展路徑。SiP、Chiplet等技術(shù)是重點(diǎn)研發(fā)方向。”莫大康說(shuō)。

同時(shí)，中國(guó)半導(dǎo)體封裝業(yè)需進(jìn)一步提升競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)際話語(yǔ)權(quán)。

“在先進(jìn)封裝技術(shù)中，由于大部分技術(shù)是近10年發(fā)展起來(lái)的，各國(guó)從業(yè)者幾乎處在同一起跑線上。必須樹(shù)立信心、集中資源、扎實(shí)工作，搜羅優(yōu)秀人材，加強(qiáng)合作，在全球封裝中開(kāi)出一條新的路徑。”莫大康表示。

顧文軍指出，我國(guó)封測(cè)產(chǎn)業(yè)要從四個(gè)方面提升競(jìng)爭(zhēng)力。一是當(dāng)前形勢(shì)下，最需要的是戰(zhàn)略定力。要敢于堅(jiān)持得到實(shí)踐證明的有效做法，并加以改進(jìn)完善，避免運(yùn)動(dòng)式、間歇式的攻關(guān)。二是不能孤立、被動(dòng)的應(yīng)對(duì)“短板”問(wèn)題，必須有系統(tǒng)性的策劃，通過(guò)整體能力的提升、局部?jī)?yōu)勢(shì)的建立，形成核心競(jìng)爭(zhēng)力。三是創(chuàng)新不是“自己創(chuàng)新”，必須堅(jiān)持開(kāi)放合作。要發(fā)揮中國(guó)市場(chǎng)潛力，開(kāi)拓新的空間，掌握核心技術(shù)，在全球產(chǎn)業(yè)分工中從價(jià)值鏈低端走向高端。四是在集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈、金融鏈“三鏈融合”是必由之路，需要更專(zhuān)業(yè)的投融資平臺(tái)和更寬松的信貸政策扶持。

唐偉煒表示，中國(guó)封測(cè)產(chǎn)業(yè)要做大做強(qiáng)，首先要從人才培養(yǎng)入手，將高端人才吸引到封測(cè)產(chǎn)業(yè);同時(shí)要提升產(chǎn)業(yè)鏈完善程度，增強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵IP、材料、設(shè)備的研發(fā)攻關(guān)，這樣封測(cè)產(chǎn)業(yè)才能配合上游環(huán)節(jié)，提升對(duì)市場(chǎng)需求的響應(yīng)速度;此外，封測(cè)企業(yè)既要有潛心研究的定力，也要有緊跟市場(chǎng)的魄力，要提前做好技術(shù)積累和產(chǎn)能規(guī)劃，獲得更多發(fā)展機(jī)遇。
責(zé)任編輯：tzh