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数字化智能时代的芯片封装技术

2021年08月18日 北京机械设备网

数字化智能时代的芯片封装技术

微访谈:日月光集团副总裁郭一凡博士

采访背景:根据Yole最新发布的《先进封装产业现状-2017版》报告,2016~2022年期间,先进封装产业总体营收的复合年增长率(CAGR)预计可达7%。其中,Fan-out(扇出型)封装是增长速度最快的先进封装平台,增长速度达到了36%,紧随其后的是2.5D/3DTSV平台,增长速度为28%。而在上个月,中国商务部发布公告,以附加限制性条件批准了全球封装测试龙头日月光集团对第四大封测厂矽品精密的股权收购案。两位封测巨头的合并,对全球先进封装产业会有什么影响?数字化智能时代背景下,智能硬件对集成电路芯片的性能提出了更高的要求,先进封装会向什么方向发展?为此,麦姆斯咨询采访了日月光集团副总裁郭一凡博士。

全球主要制造商的先进封装晶圆市场份额

(引自《先进封装产业现状-2017版》)

麦姆斯咨询:2017年11月24日,中国商务部发布公告,以附加限制性条件批准了日月光对矽品的股权收购案,意味着这场全球封测龙头对第四大封测厂的收购案相继通过了美国、台湾和中国大陆的反垄断审批,即将正式成行。您认为双方的合并将对全球封装市场格局带来哪些影响?

郭一凡:我个人认为近两年内,双方的合并对整个封测市场带来的影响可能不会很大。尽管两家公司合并以后在全球封测市场的总市占率近40%,毫无疑问将成为全球封测业的巨舰。但是,封测业并不像产品专一的芯片产业,巨头之间的并购能够迅速产生规模效应。封测业具有多元化、分散化以及高度定制化(Customized)的特点,它几乎没有标准的通用工艺。比如我们日月光,有几千家客户,几万种产品,大多是定制化的工艺。因此,即使有我们这样的龙头存在,其它厂商也总会找到自己的切入点。不过,两家企业的合并所带来的规模优势肯定存在,对供应链的把控,更加灵活、充沛的产能,以及规模化所带来的议价能力,都会对那些小体量的封测厂商带来影响。

麦姆斯咨询:未来日月光和矽品将如何凭借规模优势和运营成本优势,合力开拓先进封装市场?

郭一凡:日月光集团一直是下属各营运中心独立运营权利比较下放的公司。每个营运中心都有比较大的自主运营权,能够充分融合当地的产业链和客户。因此,日月光和矽品在合并以后应该也会在前期保持相对独立的运营。除了管理层面的整合以外,研发管理方面的规模效应会得到更集中的体现,研发突破能力更强,并且能节约双方的研发支出。不过,因为我们处于产业链的下游,在研发方面的投入本身不高,大约占总体营收的5%,在投入方面跟芯片设计等上游厂商没法比。因此,这种规模化的优势,可能更主要的是一方面体现在议价能力,另一方面便是面对大客户的供应链快速调动能力和产能优势。

麦姆斯咨询:近期,矽品董事会决议以总金额10.26亿人民币将子公司矽品科技(苏州)有限公司的30%股权交易给紫光集团,您如何评价此次股权交易,是否代表着两岸在封测领域深入合作的开始?

郭一凡:中国大陆大力发展半导体产业,需要整个产业链均衡发展,才能做大做强。因此,需要掌握半导体产业链的各个环节,如果整个半导体产业链无法完整拼接,将来还是会受制于人。紫光集团此次股权收购,就是看到了产业链垂直整合的机会。现在,全球前十位封测供应商中,除了Amkor(安靠),其它均为大陆和台湾厂商。此次紫光收购矽品子公司股权,是大陆和台湾在封测领域的首次大规模合作,期待未来两岸会有更多更深入的合作。

麦姆斯咨询:日月光是台湾封测厂商中最早投入系统级封装(SiP)的厂商,目前已经构建了全球最完善的系统级封装布局,请您简单介绍一下日月光的系统级封装技术。

郭一凡:日月光的系统级封装技术始于对环旭电子(USI)的收购,环旭是耕耘多年的系统级供应商,在系统设计和组装方面具有很大的技术优势,而日月光则是在器件组装的流程和工艺方面有优势。事实上,SiP不是简单的将多个元器件封装在一起就能称做SiP。SiP需要将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件异质集成在一起,实现多种系统级的功能和应用,形成一个系统或者子系统。SiP最好的例子便是苹果手表(AppleWatch),苹果手表的SiP将40多个芯片、400多个元器件,集成在了一个模块中,这是最具有代表性的SiP。这么多个子系统互相之间的干扰如何解决,互相之间还需要实现独立的测试,这些都是SiP工艺的关键点和难点。苹果手表SiP的成本中一半以上都在测试设备上。如我刚才所说,只掌握封测产业链中的一个环节很难成功,只有一个点是做不好SiP的。因此,苹果手表的SiP是由环旭主导,系统设计、布局和测试都由环旭来完成,而日月光负责按环旭的设计完成这些器件的封装整合。环旭和日月光走到一起,通过双方的合作和积累,才成就了日月光在SiP领域的领导地位。

封装工艺不再是“标准”流程,而是整体设计/制造中的一环

(图片由郭一凡博士提供)