半导体厂商已越来越重视异构芯片整合
http://www.31ddgj.com 2019-08-19 15:34:00 21IC电子网

  异构整合是半导体产业延伸摩尔定律的新显学。随着台湾半导体产业群聚效应扩大,台积电、日月光投控和鸿海等科技业三巨头,分别从晶圆代工、半导体封测、电子代工等既有优势切入,抢食异构芯片整合商机。

  其中,台积电靠整合扇出型(INFO)封装技术拿下主力客户大单,估计相关业务单季营收很快将超过1亿美元(逾新台币31亿元)。

  台积电向来不对单一客户与订单置评。据悉,台积电异构整合订单最大客户就是苹果,台积电异构芯片整合技术工艺,已向前推动进入可将异构芯片整合系统单芯片(SoC)。

  业界解读,台积电凭借优异的异构整合技术,拿下苹果处理器大单后,预料未来还会导入更新一代的记忆体,提升手机芯片更大效能,为半导体技术写下新页。

  日月光是目前台厂中,具备系统级封装技术层次最广的封装厂,涵盖FCBGA、FOCoS和2.5D封装等近十种封装技术,将不同制程的芯片进行异构整合成单晶体,且具备模组构装的设计能力,让芯片设计人员可以简化设计,缩短产品上市时间。

  日月光表示,现在更多芯片商和系统厂采用日月光提供系统级封装〈SiP)的平台,开发用于手机、网通、车载、医疗、穿戴式装置和家电等多种产品。

  日月光集团营运吴田玉表示,日月光的系统级封装营收过去几年都以数亿美元的速度成长,未来几年也会是如此。日月光除了加码在台湾投资,也在墨西哥增加投资,就是因应包括高通等芯片客户对异构芯片整合强劲需求。

  鸿海集团积极布局半导体领域,董事长刘伟扬透露,半导体是关键性产业,鸿海集团一定会参与,但会以创新的办法去做。据了解,鸿海集团具备系统整合丰富经验,对市场敏锐度高,也看到AI和5G世代,很多半导体元件需进行异构整合的趋势。

  业界认为,鸿海集团旗下讯芯-KY,将扮演集团在半导体异构芯片整合的前锋关键角色。先前鸿海集团已默默为讯芯练兵,旗下鸿腾精密2016年收购安华高(Avago)旗下光纤模组相关事业后,已对讯芯扩大释出100G光收发模组SiP封测代工订单,推升讯芯业绩。

  什么是异构整合?

  半导体产业过去数十年来,以摩尔定律作为降低成本与功耗,并提升电晶体效能的发展主轴。摩尔定律是指积体电路上可容纳的电晶体数目,每18个月便会增加一倍。随着制程愈来愈精密,摩尔定律推进时间面临延长问题,业界透过封装、材料和软体等方式,进行异构整合,借此延伸芯片性价比,并扩大应用。

  异构整合是为了提升整体芯片效能,把不同制程的芯片整合在一起的作法,封测技术更扮演成败关键,从台积电、日月光、鸿海等科技大厂都积极投入来看,凸显异构整合已是大势所趋。

  台厂加快异构整合布局甩开大陆对手

  第五代行动通讯(5G)开启半导体产业新浪潮,除了半导体制程将于明年推向5奈米量产外,也正式引爆异构芯片整合商机。业界认为,异构整合将是台湾拉开与大陆竞争差距,藉由差异化,大抢先进应用芯片商机的利器。

  工研院产业科技国际发展策略所研究总监杨瑞临预期,未来十年,异构芯片整合将为先进封装厂带来庞大机会。不过,还是要透过材料及封测技术突破,才能做大这块大饼。

  这些异构整合的趋势,主要建立在穿戴装置、智能手机、5G、AI、网通设备对微型化的系统级封装(SiP)需求持续扬升。

  尤其未来手机及穿戴产品须将连网的关键元件,例如Sub 6GHz与毫米波(mmWave)、射频前段模组(RF-FEM)进行异构整合;应用在资料中心芯片则须将高速运算的绘图芯片(GPU)和网通芯片整合,甚至朝向多芯片/多模组封装。

  为确认各项不同元件整合在同一封装中的品质,晶圆测试(CP)会更受重视,而高频RF测试介面的垂直探针卡需求将会成长;进到最后成品测试时,还会透过系统级测试(SLT)进行最后把关。由于测试时间拉长、且重要性提高,也为测试厂带来庞大商机。

  业者认为,透过与先进制程的晶圆代工厂紧密相连,台湾封测厂未来在异构芯片整合,也会成为各大芯片倚重的重心,并避开与大陆价格战,开创新局。

  这几年工研院和台系封测厂看到庞大商机,纷纷透过和材料厂导入以铜电镀做为晶圆封装重分布层(RDL)等先进封装解决方案,也透过设备厂协助,提供更精测及更高效的检测。

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