与非网 9 月 16 日讯,近年来,先进封装在半导体产业链的重要性逐步提升,也被视作延续摩尔定律生命周期的关键,投身到先进封装领域不仅是封装厂,台积电英特尔等也成为重要贡献力量。但是面板厂、PCB 厂也可以投身到先进封装行列的观点却是比较“新鲜。

 

在业界先进封装技术与传统封装技术以是否焊线来区分,先进封装技术包括 FC BGA、FC QFN、2.5D/3D、WLCSP、Fan-Out 等非焊线形式。先进封装技术在提升芯片性能方面展现的巨大优势,吸引了全球各大主流 IC 封测厂商在先进封装领域的持续投资布局。

 

中国 IC 封装业起步早、发展快,但目前仍以传统封装为主。虽然近年中国本土先进封测四强(长电、通富、华天、晶方科技)通过自主研发和兼并收购,已基本形成先进封装的产业化能力,但从先进封装营收占总营收的比例和高密度集成等先进封装技术发展上来说,中国总体先进封装技术水平与国际领先水平还有一定的差距。

 

面板厂、PCB 厂可从 FOPLP 切入

内业人士曾向记者表示,台积电把先进封装制程用半导体设备在做,其 SiP 技术的优势在于晶圆级封装,技术成熟、良率高,这是其他厂商难以做到的。而在亚智科技看来,面板厂、PCB 厂可以从面板级封装切入先进封装领域。

 

“下一阶段的先进封装技术发展,若期望通过更大面积生产来降低生产成本,技术重点在于载板由晶圆转向方型载板,如玻璃面板或 PCB 板等,这样可大幅提升面积使用率及产能,FOPLP(Fan-Out Panel Level Packaging,扇出型面板级封装)成为备受瞩目的新兴技术,有望进一步提高生产效率及降低成本。”亚智科技股份有限公司资深销售处长简伟铨如是说。

 


亚智科技股份有限公司资深销售处长简伟铨

 

据悉,扇出型晶圆级工艺面积使用率小于 85%,面板工艺面积使用率大于 95%,在加速生产周期及降低成本考虑下,封装技术开发方向已由 FOWLP 转向可在比 300mm 晶圆更大面积的面板上进行 FOPLP。目前分为两大技术,采用 FPD 工艺设备为基础和采用 PCB 载板工艺为基础。

 

当然,扇出型面板级封装也是半导体厂布局的方向。

 

FOPLP,巨头发力的方向之一

据 WSTS 等调研机构数据,先进封装 2023 年产值将达到 390 亿美元,在先进封装行列,扇出型封装技术是成长最快的先进封装技术,成长率达到 36%。到 2022 年,扇出型封装的市场规模预计将会超过 30 亿美元。

 

扇出型封装技术又分为扇出型晶圆级封装(FOWLP)及扇出型面板级封装,两者技术路线及应用不同,但都可以让产品实现更轻薄的特点。台积电是 FOWLP 技术领头羊,并借此扩大晶圆代工领先优势。

 

值得关注的是,集微网此前曾报道过,台积电在深耕 CoWoS 技术,采用硅穿孔(TSV)硅晶圆做为载体的同时,也在布局 FOPLP,因为可以实现成本比 CoWoS 低,可省去载板,成本较传统的 PoP 封装降低 2 成到 3 成。

 

而 FOPLP 阵营也还有另外一员大将——三星,Exynos 9110 已是采用扇出型面板级封装的产品了。

 

由此可见,FOPLP 也是巨头发力的重要方向。

 

如何向 FOPLP“跨越”

Yole 数据显示,2018 年至 2023 年,FOPLP 的年复合增长率有望达到 70%以上。预估整体市场销售额在 2023 年达 2.793 亿美元,这将促使技术开发已有相当基础的半导体厂、PCB 载板及面板厂积极布局,提供整合性商业模式。

 

亚智科技股份有限公司资深技术经理郑海鹏表示,对于前段半导体产业而言,可向下游整合,能提供整颗芯片封装完成,是一种有利的商业模式;对于后段封装厂,可以利用现有的经验,快速切入 FOPLP 技术。而半导体厂商投入 FOPLP 领域的目的都是为了更有竞争力的生产成本、提升产品竞争力。与此同时,PCB 可通过工艺积累和设备升级、改造快跨入先进封装市场;面板厂以老旧 3.5 代面板厂,由于生产经济效益低落,借由设备改造、升级加上原有的工艺经验也可快速投入先进封装 FOPLP 的 RDL 工艺段。

 


亚智科技股份有限公司资深技术经理郑海鹏

 

亚智科技成立于 1987 年,业务包括太阳能、储能、电子元器件、定制化制造等领域。在电子装置、元器件部门,其设备解决方案可满足电子装置、显示器与触控面板、印刷电路板等领域的需求。

 

简伟铨强调,正是亚智科技在显示器与触控面板、印刷电路板等领域多年的积累,多元化的技术可快速整合到 FOPLP 工艺中,才有足够的信心帮助客户进入 FOPLP 领域。亚智科技在 FOPLP 方面可提供全方位智能设备解决方案,包括湿法化学工艺、激光、涂布、自动化。此外,亚智提供跨领域设备整合服务,协助不同领域客户进入半导体封装市场。

 


简伟铨表示,面板级封装解决方案是亚智经验的“延伸”,并不是抢现有的先进封装设备市场,PCB、面板厂商也可以通过升级、改造设备进入先进封装领域,而且对于这些厂商而言,并不是购买设备,而是寻找一个合作伙伴。

 

不过 FOPLP 也面临多方面挑战。相较于晶圆级封装已经有成熟的加工设备和技术,FOPLP 在制程加工技术与自动化加工设备匹配上,厂商仍在积极开发阶段。此外,在大面积制程时,也容易在模封和重布线层有翘曲问题而降低良率,都是目前尚待克服的问题。

 

简伟铨也表达了对 FOPLP 市场快速发展的看法,他认为,FOPLP 是一个增长的市场,而不是一个拥有既定标准的市场,希望厂商能联合起来制定一个标准。

 

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