后摩爾時(shí)代來(lái)臨，語(yǔ)音IC封裝技術(shù)一觸即發(fā)

封裝IC芯片是制造過(guò)程中必不可少的一步，因?yàn)镮C芯片體積小，易碎，易受環(huán)境破壞。此外，封裝可以“分散”來(lái)自裸片緊密間距，也就是在IC模具上到相對(duì)較寬的間距。

先進(jìn)封裝強(qiáng)勢(shì)崛起，影響IC產(chǎn)業(yè)格局

摩爾定律的延伸受到多重壓力，如物理極限和巨額資本投資。迫切需要找到另一種方法來(lái)繼續(xù)技術(shù)進(jìn)步。然而，通過(guò)先進(jìn)的封裝和集成技術(shù)，可以更容易地實(shí)現(xiàn)高密度集成、小型化和低成本。封裝行業(yè)將在語(yǔ)音IC的集成中發(fā)揮更重要的作用，也將對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生更大的影響。隨著先進(jìn)封裝技術(shù)的進(jìn)步，語(yǔ)音IC行業(yè)將呈現(xiàn)出一些新的發(fā)展趨勢(shì)，而具有先進(jìn)封裝技術(shù)的語(yǔ)音IC行業(yè)樣本將會(huì)有所不同。

當(dāng)前社會(huì)正處于新技術(shù)與新應(yīng)用全面爆發(fā)的背景下，移動(dòng)設(shè)備、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G通信、高性能計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、智能汽車、智能工業(yè)等快速發(fā)展。這些技術(shù)與應(yīng)用必將對(duì)底層芯片技術(shù)產(chǎn)生新的需求。據(jù)麥姆斯咨詢的介紹，支持這些新興大趨勢(shì)的電子硬件需要高計(jì)算能力、高速度、更多帶寬、低延遲、低功耗、更多功能、更多內(nèi)存、系統(tǒng)級(jí)集成、更精密的傳感器，以及重要的低成本。這些新興趨勢(shì)將為各種封裝平臺(tái)創(chuàng)造商機(jī)，而先進(jìn)封裝技術(shù)是滿足各種性能要求和復(fù)雜異構(gòu)集成需求的理想選擇。

目前來(lái)看，扇出型封裝(FOWLP/)、系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)、3D封裝是受關(guān)注的三種先進(jìn)封裝技術(shù)。扇出型封裝是晶圓級(jí)封裝中的一種，相對(duì)于傳統(tǒng)封裝具有不需要引線框、基板等介質(zhì)的特點(diǎn)，因此可以實(shí)現(xiàn)更輕薄短小的封裝。根據(jù)IC Insight預(yù)計(jì)，在未來(lái)數(shù)年之內(nèi)，利用扇出型封裝技術(shù)生產(chǎn)的芯片，每年將以32%的增長(zhǎng)率持續(xù)擴(kuò)大，2023年扇出型封裝市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)55億美元。

系統(tǒng)級(jí)封裝可以將一個(gè)或多個(gè)IC芯片及被動(dòng)元件整合在一個(gè)模塊中，從而實(shí)現(xiàn)具有完整功能的電路集成，它也可以降低成本，縮短上市時(shí)間，同時(shí)克服了SoC中諸如工藝兼容、信號(hào)混合、噪聲干擾、電磁干擾等難題。

3D封裝通過(guò)晶圓級(jí)互連技術(shù)實(shí)現(xiàn)芯片間的高密度封裝，可以有效滿足高功能芯片超輕、超薄、高性能、低功耗及低成本的需求，被大多半導(dǎo)體廠商認(rèn)為是具有潛力的封裝方法。

總之，在市場(chǎng)需求的帶動(dòng)下，越來(lái)越多先進(jìn)封裝技術(shù)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，先進(jìn)封裝的市場(chǎng)占比將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，從2017年到2023年，整個(gè)半導(dǎo)體封裝市場(chǎng)的營(yíng)收將以5.2%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，而先進(jìn)封裝市場(chǎng)將以7%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，市場(chǎng)規(guī)模到2023年將增長(zhǎng)至390億美元，傳統(tǒng)封裝市場(chǎng)的復(fù)合年增長(zhǎng)率則低于3.3%。

先進(jìn)封裝技術(shù)，展現(xiàn)語(yǔ)音IC發(fā)展三大趨勢(shì)

隨著先進(jìn)封裝技術(shù)的發(fā)展以及市場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，其對(duì)于整個(gè)語(yǔ)音IC產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生越來(lái)越大的影響。首先是中段工藝的出現(xiàn)并逐漸形成規(guī)模。隨著傳統(tǒng)封裝技術(shù)向先進(jìn)封裝過(guò)渡，有別于傳統(tǒng)封裝技術(shù)的凸塊(Bumping)、再布線(RDL)、硅通孔(TSV)等中段工藝被開(kāi)發(fā)出來(lái)，并且開(kāi)始發(fā)揮重要作用。中芯長(zhǎng)電半導(dǎo)體首席執(zhí)行官崔東表示，僅靠縮小線寬的辦法已經(jīng)無(wú)法同時(shí)滿足性能、功耗、面積，以及信號(hào)傳輸速度等多方面的要求，因此半導(dǎo)體企業(yè)開(kāi)始把注意力放在系統(tǒng)集成層面來(lái)尋找解決方案，也就是通過(guò)先進(jìn)的硅片級(jí)封裝技術(shù)，把不同工藝技術(shù)代的裸芯封裝在一個(gè)硅片級(jí)的系統(tǒng)里，兼顧性能、功耗和傳輸速度的要求。這就產(chǎn)生了在硅片級(jí)進(jìn)行芯片之間互聯(lián)的需要，進(jìn)而產(chǎn)生了凸塊、再布線、硅通孔等中段工藝。而中段硅片加工的出現(xiàn)，也打破了前后段芯片加工的傳統(tǒng)分工方式。

其次，制造與封裝將形成新的競(jìng)合關(guān)系。由于先進(jìn)封裝帶來(lái)的中段工藝，封測(cè)業(yè)和晶圓制造業(yè)有了更緊密的聯(lián)系，在帶來(lái)發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)，也面臨著新的挑戰(zhàn)。中段封裝的崛起必然擠壓晶圓制造或者封裝測(cè)試業(yè)的份額。有跡象表明，部分晶圓廠已加大在中段封裝工藝上的布局。晶圓廠有著技術(shù)和資本的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，將對(duì)封測(cè)廠形成較大的競(jìng)爭(zhēng)壓力。傳統(tǒng)封測(cè)廠較晶圓制造業(yè)相比屬于輕資產(chǎn)，引入中段工藝后，設(shè)備資產(chǎn)比重較傳統(tǒng)封裝大大增加，封測(cè)業(yè)的先進(jìn)技術(shù)研發(fā)和擴(kuò)產(chǎn)將面臨較大的資金壓力。

后，我們將提升語(yǔ)音IC的整體實(shí)力。后摩爾時(shí)代，語(yǔ)音IC產(chǎn)業(yè)更加重視產(chǎn)業(yè)鏈的緊密合作，加強(qiáng)了產(chǎn)業(yè)鏈上下游的內(nèi)部聯(lián)系。它要求不再單獨(dú)制造和加工每個(gè)環(huán)節(jié)，而是要求系統(tǒng)設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、前端工藝技術(shù)和封測(cè)各個(gè)環(huán)節(jié)開(kāi)展更加緊密的合作。語(yǔ)音IC企業(yè)對(duì)先進(jìn)封裝業(yè)務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)終應(yīng)該表現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)鏈之間綜合實(shí)力的競(jìng)爭(zhēng)。

文章轉(zhuǎn)載于九芯電子官網(wǎng)

審核編輯黃昊宇