了解先进封装 代工厂为何大力投资

在充满活力的半导体行业,有一个词一直在掀起波澜--"先进封装"。这一建筑奇迹在连接、封装和保护微小硅芯片方面发挥着举足轻重的作用,这些芯片为当今复杂的人工智能(AI)设备和高端技术提供了动力。先进封装的重要性怎么强调都不为过,因为它站在确保无缝和高性能运行的最前沿,是不断发展的半导体生态系统的一个重要方面。

什么是高级包装?

芯片依靠封装实现互连,从而实现供电、信号交换和整体功能。半导体产品的速度、密度和功能随着不断变化和进步的互连方法而发展。随着 5G、自动驾驶汽车、物联网(IoT)技术以及虚拟现实和增强现实技术的兴起,高性能的半导体产品也在不断发展、 1随着 5G、自动驾驶汽车、物联网(IoT)技术以及虚拟现实和增强现实技术的兴起,对能够快速处理海量数据的高性能、高能效芯片的需求越来越大。此时,先进封装对于满足新兴应用成为主流后对半导体日益增长的需求至关重要。

了解先进封装 代工厂为何大力投资 Yole Intelligence 存储器封装部

2021 年存储器包装(来源:Yole Intelligence)

从历史上看,包装被认为是一项声望不高的蓝领工作,通常都是外包的。然而,近年来这种模式发生了巨大变化。戈登-摩尔(Gordon Moore)提出了著名的 "摩尔定律",预言微芯片上的晶体管数量大约每两年翻一番,随着摩尔定律的局限性逐渐显现,先进封装的角色已从配角转变为维持半导体发展的主角。

先进包装为何重要

  1. 系统集成和多芯片解决方案的进步:随着技术的发展,电子设备也在不断演变,变得更加紧凑和多功能。系统级封装(SiP)是将两个或更多集成电路(IC)捆绑在一个封装内的一种方式,可实现小型化和更高的集成度。2
  2. 应对日益复杂的半导体器件:随着半导体设计日趋复杂,对先进芯片封装技术的需求也随之增加。2.5D 和 3D 封装解决方案具有更高的互连密度和更强的电气性能,可有效解决这些复杂设计所带来的挑战。3
  3. 提高连接性和效率:先进的封装方法(包括屏蔽和隔离)有助于减少信号损耗和提高信号完整性。这就增强了互联网连接,加快了数据传输速度。
  4. 优先考虑能源效率:在当代电子设备领域,能效是最重要的问题。扇出式晶圆级封装(FOWLP)等创新技术集成了电源管理,提高了能效。4

推动创新的主要参与者

业界领先企业认识到先进封装的关键作用,并一直在斥巨资开发先进封装技术。半导体研究公司(SRC)的微电子和先进封装技术路线图(MAPT)5与主要行业组织合作,为半导体技术的未来发展奠定了基础。该路线图扩展了 "2030 半导体十年计划",确定了智能传感、内存、通信、安全和节能计算领域创新的关键驱动力。

英特尔将目光投向了重大扩张,计划到 2025 年将其尖端芯片封装服务的产能翻两番。这次扩张包括在马来西亚建立一个新工厂,这标志着美国最大的芯片制造商重新夺回其全球半导体制造领导者地位的战略举措。6全球第二大外包半导体组装和测试(OSAT)服务提供商 Amkor 也不甘示弱,最近于 2023 年 10 月在越南落成了其先进的封装工厂。这家大型合资企业的最初两期工厂预计投资约 16 亿美元。该工厂的主要重点是生产采用高带宽内存(HBM)的先进多芯片系统级封装。7

此外,台湾积体电路制造股份有限公司(台积电)宣布有意在桐庐科学园区建设先进的芯片封装设施。该项目投资额巨大,约为 28.7 亿美元,预计在未来几年投入运营后将雇用约 1,500 名员工。8

先进封装的未来

了解先进封装 代工厂为何大力投资 Yole Intelligence Memory Packaging - 2022-2028 年按封装平台分列的先进封装收入

按平台划分的先进封装收入(来源:Yole Intelligence)

2022 年,先进封装市场价值达到惊人的 443 亿美元,预计 2022 年至 2028 年的复合年增长率(CAGR)为 10.6%,到 2028 年将达到 786 亿美元。[8] 到 2028 年,高端性能封装(尤其是用于集成先进节点的芯片)将占先进封装行业收入的 20% 以上。在先进封装平台中,2.5D/3D 技术增长最快,同期年复合增长率接近 40%。这表明,随着我们过渡到后摩尔时代,业界已认识到对创新包装解决方案的需求。

总之,先进封装不仅仅是一个流行词,它还是半导体行业的变革力量。随着技术不断推陈出新,先进封装已成为创新的桥梁,为更多的技术突破和进步铺平了道路。

半导体分销行业的未来与先进封装有着内在联系。随着半导体制造商采用这些尖端封装解决方案,分销商在确保先进封装芯片无缝流向市场方面发挥着至关重要的作用。在先进封装时代,高效的供应链、质量保证和及时交付变得比以往任何时候都更加重要。

参考资料

  1. 先进芯片封装:制造商如何赢得竞争,麦肯锡公司,2023
  2. 系统级封装 (SiP) 简介,anysilicon,2023
  3. 异构集成的趋势与发展:利用系统级封装和 Chiplet 技术推进智能数字时代,3DInCities,2021
  4. 扇出 WLP 的力量,制造更好的电力电子设备,创造更美好的世界,布鲁尔科学公司,2023
  5. 微电子和先进封装技术路线图,MAPT,2023
  6. 英特尔将在 2025 年前将尖端芯片封装能力提高四倍,《日经亚洲》,2023
  7. Amkor 斥资 16 亿美元建造先进芯片封装工厂,tom's hardware,2023
  8. 台积电将于 2023 年建造价值 28.7 亿美元的先进封装设施

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