协同创新 推动中国集成电路封测业发展
首先在产业基础方面,21世纪初,基于劳动力成本及国内产业政策等综合因素作用下,国际封测代工厂先后在中国上海、深圳、无锡、苏州、成都等地投资设立了封装测试基地,近年来国内企业和国际大厂兼并重组,提升了中国封测业的竞争力和技术水平。
其次在政策机遇方面,《国家集成电路产业发展推进纲要》的发布引来了良好的政策支持,中央和地方的集成电路产业基金陆续成立,国内集成电路产业迎来一个新的发展高潮。在《推进纲要》中明确提出“提升先进封装测试业发展水平,在产业整体快速发展的大背景下,国内设计业和制造业的快速发展及封装本土化趋势为国内封测企业提供了更多的发展空间”。
最后是技术发展趋势,摩尔定律发展至今已遇到瓶颈,芯片特征尺寸已接近物理极限,先进封装技术成为延续摩尔定律的必然选择,“封测中道”的崛起和先进封装的快速发展,封测业一改以往在集成电路三业中的从属地位,重要性显现。
后摩尔时代的再认识
目前,典型的SiP技术可以包含在封装技术领域已经得到开发并持续发展的多种先进封装技术,如WLP、Flip Chip、3D封装、TSV技术、IPD、Embedded PCB/Substrate等。从后摩尔时代的发展方向来看,封测技术的发展趋势必将为产业发展带来前所未有的发展机遇。
一是延续摩尔定律: 继续以等比例缩小CMOS器件的工艺特征尺寸,提高集成度,以及通过新材料的运用和器件结构的创新来改善电路的性能。这一定律的发展方向是IC设计与制造,主要是SoC技术。
二是拓展摩尔定律:在市场和应用需求的驱动下,为满足功能的多样化,以系统级封装(SiP),尤其是扇出型封装、Panel板级封装等为代表的功能多样化道路列为半导体技术发展的新方向,该技术着眼于增加系统集成的多种功能。
由于先进封装制程带来的中道工艺,封测业和晶园制造业有了紧密的联系,在引来良好发展机遇的同时,也面临着新的挑战。
封装中道的崛起,必然挤压晶圆制造业的份额,有迹象表明,部分晶圆厂已加大封装中道制程的布局,由于晶圆厂有着技术和资本的领先优势,将对封测厂形成较大的竞争压力。
传统封测厂较晶圆制造业相比属于轻资产,引入中道工艺后,设备资产比重较传统封装大大增加,封测业的先进技术研发和扩产将面临较大的资金压力,国内封测大厂仅靠自身财力也难以有稳定持续的投入。(后续引入大基金或行业间的协同,长电+中芯)
后摩尔时代的集成电路产业更强调产业链的紧密合作,封测业将扮演重要的角色,如何有效的集中产业链的优势资源去发展封测技术也是这一时期的一大挑战。
集成电路产业的发展离不开专业人才,封测业在近期可通过兼并重组和引进来解决人才问题,如何培养业界需要的高端人才满足封测技术不断发展的需求,是未来面临的一大挑战。
在人才、技术、管理方面与国外的差距如何解决,当然近期可通过兼并重组和引进来解决人才技术问题,但并购后的整合工作难度很大。因此培养业界需要的高端人才满足封测技术不断发展的需求,是未来面临的一大挑战。
于燮康秘书长特别强调,我国封装产业生产人员、管理人员目前不缺,一线工程师应该也基本可以满足,但是高端研发人员、系统设计人才非常短缺。
封测产业技术面临的挑战
先进封装技术发展的驱动力主要在于:一是降低整个系统成本的成本驱动;二是通过先进封装技术逐歩实现产品差异化;三是提高器件摆放密度(改善信号性能)的功能驱动;四是更高密度互连的基板工艺技术;五是是高性能、高密度与小型化的驱动。
为满足这些要求,封测产业技术发展面临的挑战,主要有四个共性问题和四类关键技术;核心是同时满足高性价比、短小轻薄。
四个共性问题:系统级封装设计与工具、高密度功能化基板与材料、系统级封装的可靠性、系统级封装的测试方法。
四大关键技术:高密度封装关键工艺、三维封装的关键技术、多功能芯片叠层集成关键技术、系统级封装关键技术。
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