【动态六】歌尔微、德龙激光、洁创：产业专家共话SiP与先进封装技术前沿动态及趋势

歌尔微电子

歌尔微电子研究院院长 田德文

话题1：SiP和先进封装行业的技术现状及发展趋势

小型化、高性能、低功耗是SiP以及先进封装一直追求的发展方向。随着半导体的工艺节点趋近物理极限，封装起的作用越来越关键；尤其中美贸易背景下，华为在限制使用前道先进的工艺节点后，提出以“堆叠、面积换性能”，虽为无奈之举，但从另外一个侧面反应了先进封装的重要性。采用不那么先进的节点工艺，通过先进封装依然可以让华为的产品更有竞争力。

智能穿戴产品如手表、手环、VR/AR等厂商为了提高产品的竞争力，产品中采用SiP模块或整机模块化趋势显著。尤其Apple watch，Airpods Pro等高度SiP化产品出现后，其它品牌纷纷效仿，均正在推出或计划推出相应产品，从而也推动了系统厂商从下游向上游封装布局，典型的如立讯、富士康等，其作为硬件或系统厂商从PCBA向SiP迈进。

除了小型化优势外，高性能是先进封装带来的另外一优势。Intel 推出的EMIB、 3D-Favoros技术；TSMC的Info技术、3D MiM，CoWoS技术、SoIC技术等，能够大幅度提高数据带宽、降低功耗，提高性能；在APU、CPU、GPU等用于高性能计算产品中应用广泛。苹果把两颗M1芯片通过封装“粘”在一起，做出了地表最强台式机芯片M1 Ultra，其CPU性能比32核Intel至强处理器提升60%，GPU性能相比Mac Pro中 AMD Radeon Pro W6900X提升了80%。此外，Chiplet的引入，即通过“分割”的小芯片通过封装获得大芯片的同等性能，可以有效地提高良率、降低成本。此类技术多来自于半导体IDM企业或上游Foundry，技术壁垒通常较高，多用于数据中心计算及高带宽存储等对成本不太敏感的应用。

上游厂商如Foundry的加入导致封装向晶圆级转化、其封装竞争力的核心体现在于线宽、线距的逐渐减小；PCB类厂商也基于其技术开发了埋芯片、埋器件等技术，其核心竞争力在于板的尺寸越来越大，线宽、线距逐渐减小以及成本的逐渐降低。

话题2：2022聚焦布局哪些快速增长的市场热点应用领域？有哪些技术挑战和解决方案？

SiP应用最大的市场就是手机射频前端模组。随着手机从4G向5G过渡，手机频段增多，内部用到的射频器件越来越多，在不增加手机体积的基础上，射频模组化趋势显著。5G频段用到的N77、N79，以及毫米波封装天线（AiP）是目前各大射频企业研究的热点，尤其中美贸易背景下，在国产替代的推动下，涌现出一批优秀的国内射频企业，如卓胜微、唯捷创新、等依据自有在射频开关或者PA基础上，向射频模组方向发展，多数企业均已赢得了主流手机客户的订单。

传统燃油车向新能源过渡中，功率半导体受益最大，其需求是传统燃油车中功率半导体器件的5倍，因而IGBT也称为电力电子器件中的CPU。功率器件的封装一方面要考虑散热、另外一方面车载应用要考虑高可靠性；相对于普通的IC封装，其门槛较高，技术主要集中在欧洲、美国和日本。国内斯达半导、比亚迪微电子则是这一领域的佼佼者。另外自动驾驶的发展也推动了激光雷达等新型传感器及模组的发展。借助国内造车新势力，在新一轮的技术洗牌中，成就了速腾聚创等优秀中国企业，从技术的跟随者向技术的引领者迈进。

此外，随着人工智能和物联网的发展，也涌现出了一批新兴产业如生物医疗、健康、光电等，涉及到微流体、光电器件等特殊封装。需要根据产品特点，开发新型封装技术。

话题3：群雄竞逐先进封装，封装产业链企业如何保持核心优势？

在半导体产业链逐渐融合的情况下，上游企业如TSMC、SMIC，下游系统厂商如立讯、富士康；以及PCB厂商均在依据各自优势布局先进封装，封测代工厂的份额逐步被产业链其它环节蚕食，如何保持核心竞争优势，差异化是核心关键，以下面几个示例进行说明：

（1）MEMS封装  本身具有特殊性，对环境、温度、灰尘等敏感，需要定制化封装开发。测试则更具挑战性，不仅是电信号封装，还有声学、光学、压力、磁等多重物理量信号测量。一个成熟MEMS产品的封装需要多年的经验积累和技术沉淀。

（2）整机系统化封装  需要依赖多年在终端硬件积累的系统设计经验结合封装设计定制开发所需要的系统化封装模块。通常传统的封测厂在系统硬件方面基础较弱，擅长标准化小模块的开发，大型定制化模块通常是系统厂商的优势。

（3）晶圆扇出型封装  实为前道光刻刻蚀等工艺在后道封装的应用。按照技术难度或应用可以分为两块：一类是APU、CPU等计算芯片，封装体上具有大量、高密度的I/O，其性能、功耗均取决于RDL工艺的线宽线距，此类产品通常只有TSMC等主流Foundry具备量产能力；而普通封测代工厂则可聚焦I/O数目较少，线宽线距要求不高的应用，如电源管理、射频等模块。

（4）埋入型封装  基于PCB业务开发的工艺，PCB及载板厂具有优势，虽然技术壁垒不高，但成本控制相对于其它产业环节具有优势。

另外，为保持核心竞争力，企业需依据自身技术积累及技术和市场发展动态提前布局知识产权。

话题4：国内外技术差距及竞争格局，如何实现该领域的自主可控？

在整个半导体产业链环节，芯片封测，中国是名副其实的世界霸主，占据全球65%的份额，如排名第一的台湾日月光（ASE，收购了Spil），排名第三的长电科技（JCET）以及华天科技、通富微电都是全球排名前列的中国封测企业。

然而，一些产品的特点及商业模式，如MEMS产品、射频产品等领域，国际排名靠前的大公司均为IDM模式，从芯片设计、晶圆制造以及封装测试全环节，企业均自行完成，这导致国内封测企业此领域仅在少量产品方面拥有有限的封测经验。

在国产替代的推动下，借助政府及资本的力量整合资源，逐步建立相关能力，如睿纳微创借助疫情带来的契机成功上市，研发、生产实力及规模都得到了很大的发展。

苏州德龙激光股份有限公司

话题2：2022聚焦布局哪些快速增长的市场热点应用领域？有哪些技术挑战和解决方案？

SIP封装技术在不断快速演进，逐步实现从单面成型SIP转向双面成型SIP等更先进的系统级封装技术。新SIP封装形式的出现，也带来了新的工艺要求，比如共性屏蔽技术、异形成型技术、堆叠技术等，在这过程中，激光作为新型加工手段，发挥着越来越重要作用。

一、激光开槽

在SIP模组中，共性屏蔽逐渐被广泛采用。其大致流程为，在屏蔽与非屏蔽区中间采用激光开出喇叭口形的沟槽，接下来进行清洗、点银浆、固化，再做局部或整体金属溅镀，进而实现共性屏蔽。

二 ，激光异形切割

于节省空间等因素，SIP模组外型走向异形化，传统的机械切割已无法满足其切割需求，激光作为一种新型加工手段，可以很好解决异形、小R角等设计难题，实现高品质加工。

三，激光钻孔

通过芯片堆叠可以有效降低SIP基板的面积，缩小封装体积。在堆叠过程中，通过激光钻微孔上下两颗芯片的I/O引脚互联。如典型的双面封装，通过激光开孔， 打开I/O对应的焊盘，在焊盘上植球，进行形成I/O触点，流程如下图所示。

苏州德龙激光股份有限公司凭借其掌握的固体激光器、精密运动平台等核心技术，建立了完整的工艺实验室，与产业合作伙伴一起，对SIP用切割、钻孔、开槽，以及晶圆切割、解键合、辅助焊接等应用进行了深入开发，并陆续推出了相应设备产品。

ZESTRON 精密清洗

北亚区总经理 沈剑

话题1：SiP和先进封装行业的技术现状及发展趋势

SIP给芯片集成提供了一个既满足性能需求又能减少尺寸的解决方案。SiP技术已经发展到了一个较为成熟的大规模量产阶段，在很多消费电子产品以及人工智能等先进技术方面都有越来越广泛的应用。封装技术还在演进，台积电、英特尔和几个全球顶尖的OAST厂商（日月光、矽品、安靠、长电）持续在更先进封装的技术研发，先进封装的市场需求十分旺盛。

话题2：2022聚焦布局哪些快速增长的市场热点应用领域？有哪些技术挑战和解决方案？

ZESTRON贴近最新的工艺挑战，为业内多家头部客户提供清洗方案、工艺优化、可靠性和表面清洁度培训、辅导和失效分析服务。最近成功为3D封装的HBM3提供了量产清洗解决方案，并进一步和客户紧密合作规划下一代清洗技术。ZESTRON愿携手客户一起应对产品洁净度和可靠性方面的挑战。

9月15日至17日，第六届中国系统级封装大会暨展览（SiP China 2022）深圳站将与ELEXCON在深圳会展中心（福田）同期举办，从晶圆制造、IC封测到终端制造，助力推动中国封测产业技术革新与产业融合！

大会为期2天，拟邀请到30+重磅专家演讲人，分别来自：中芯国际、日月光、长电、通富微电、杜邦、贺利氏、天芯互联、Anysys、ASM、沛顿、深南电路、铟泰、图研、NI、合见、洁创、腾盛等企业，将共同商讨SiP与先进封测领域的技术创新、市场动态和应用案例。

▼SiP China深圳站大会热门议题：

• SiP组装与测试

• SiP异构集成

• 先进的SiP材料和互连技术

• SiP测试和设计解决方案

• SiP基板技术进展

• SiP组装设备

大会同期现场，ELEXCON设有嵌入式处理器/MCU、RISC-V专区、存储专区、嵌入式AI与FPGA、工业计算机/板卡、5G芯片与通讯模块、射频技术、车规级芯片与元件、电源管理芯片、功率器件、第三代半导体、MEMS/传感器等产品展示，即将汇聚一大波IC设计企业。

此外，现场还将打造『SiP系统级封装与先进封测』专馆，展示范围覆盖：SiP系统级封装、先进封测、晶圆级封测、Mini LED封装、OSAT封测服务、3D IC设计/EDA/IP工具、半导体设备与先进工艺、先进材料等技术新品及解决方案。

▼2022部分参展品牌（排名不分先后）

▼2021部分与会听众：

华为、海思、中芯国际、英特尔、三星半导体、vivo、OPPO、小米、京东方、中兴通讯、意法、安森美、矽电半导体、立讯精密、比亚迪、紫光展锐、长虹、西门子、联想控股、德赛西威、长城开发、沃特沃德、气派科技、中国电科集团公司第四十三研究所、爱立信、华润赛美科、天水华天科技、光弘科技、蓝思、胜宏科技、TCL通力、烽火通信、紫光同创、鹏鼎控股、天芯互联、甬矽电子、长安汽车、龙旗科技、南京电子设备研究所、晶方半导体、安世半导体、超威半导体中国、华宇电子、上海电子工程设计研究院、复旦微、伟创力、翔腾微电子、紫光国芯、深科汽车、中科院微电子所、中科院上海微系统所等。

2022年不容错过的封测行业盛会！

展商/演讲人火热召集中

期待您的加入！！

参展电话 0755-8831 1535

邮箱 elexcon.sales@informa.com