在半導體行業(yè)的最新發(fā)展中,先進封裝技術正逐漸從邊緣走向中心舞臺,成為技術革新的關鍵一環(huán)。知名分析師陸行之比喻稱,如果將先進制程比作硅時代的權力核心,那么先進封裝則是未來技術帝國不可或缺的邊疆堡壘。
近期,業(yè)內關于先進封裝的消息不斷,其中FOPLP(面板級扇出型封裝)技術尤為引人注目。特斯拉創(chuàng)始人馬斯克宣布,旗下SpaceX公司將涉足半導體封裝領域,計劃在美國得克薩斯州建設FOPLP產能,其封裝基板尺寸更是達到了業(yè)界前所未有的700mm×700mm。與此同時,日月光半導體也投入2億美元,在高雄工廠建立FOPLP生產線,預計年底試產。
先進封裝技術的核心在于將不同種類的芯片,如邏輯芯片、存儲芯片和射頻芯片等,通過封裝及堆疊技術整合在一起,從而提升性能、縮小體積、降低功耗。目前,先進封裝技術主要分為倒裝芯片、2.5D/3D IC封裝和扇出型封裝三大類。其中,臺積電的CoWoS封裝技術因人工智能的興起而備受矚目,英偉達的多款高性能計算芯片均采用該技術封裝。
然而,隨著需求的激增,臺積電的CoWoS封裝產能面臨嚴峻挑戰(zhàn)。盡管公司計劃持續(xù)增加產能以滿足市場需求,但預計到2025年末,月產能也只能提升至7萬片晶圓,難以滿足AI市場的全部需求。因此,半導體廠商開始尋找新的封裝技術路線,F(xiàn)OPLP正是其中的佼佼者。
FOPLP技術源于FOWLP(扇出型晶圓級封裝),由英飛凌在2004年提出并于2009年開始量產。但FOWLP主要應用于手機基帶芯片,市場很快趨于飽和。相比之下,F(xiàn)OPLP采用方形大尺寸面板作為載板,不僅大幅提高了單片產出的芯片數(shù)量,還提升了生產效率和良率。FOPLP所使用的玻璃載板材料在機械、物理、光學等性能上具有明顯優(yōu)勢,已成為業(yè)內關注的焦點。
由于FOPLP技術的出色表現(xiàn),未來先進封裝市場將呈現(xiàn)多元化競爭格局,CoWoS不再一家獨大。眾多半導體大廠紛紛布局FOPLP技術,包括三星、臺積電、日月光等。三星已在可穿戴設備處理器中采用FOPLP技術,而谷歌、AMD和英偉達等公司也正在與臺積電和OSAT供應商合作,將FOPLP集成到下一代芯片中。
臺積電在FOPLP領域的布局尤為引人注目。公司計劃斥巨資購買南科廠房及附屬設施,并成立專門研發(fā)團隊,規(guī)劃建立小規(guī)模試產線。初期,臺積電將采用300×300mm面板進行試產,預計最快在2026年完成miniline小規(guī)模產線建設,并逐步擴展到更大尺寸。
日月光投控在FOPLP領域同樣擁有深厚積累。公司十年前即投入研發(fā),并已取得顯著進展。目前,日月光已決定在高雄廠區(qū)投入2億美元設立FOPLP量產線,預計今年底試產。力成科技則是全球封測廠商中第一家建設FOPLP產線的公司,其位于新竹科學園區(qū)的全自動FineLine FOPLP封測產線已進入小批量生產階段。
盡管FOPLP技術前景廣闊,但目前尚未實現(xiàn)大規(guī)模放量。主要原因包括良率尚未達到理想水平以及缺乏統(tǒng)一標準。不同制造商的面板尺寸差異較大,導致工具和設備設計不一致,增加了系統(tǒng)設計的復雜性。因此,在實現(xiàn)高產線利用率和降低成本之前,F(xiàn)OPLP技術的規(guī)模化仍需時日。