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摩尔定律|后摩尔定律时代的新引擎：先进封装助力中国半导体摆脱“红皇后”( 二 )


同样在张忠谋指出摩尔定律将亡的那场题为Next Big Thing的演讲中 ， 关于什么是半导体产业的Next BigThing？他点名是物联网 ， 并认为台湾企业要抓住这波商机 ， 首要掌握的就是系统级封装等关键技术 。
张忠谋表示 ， 透过系统级封装技术 ， 让一颗晶片能够整合更多功能 ， 也更省空间 ， 并且不需要很先进的制程 。
“随着摩尔定律的放缓 ， 需要通过先进封装和系统集成 ， 去解决电子产品的性价比、性能改善、多功能化等问题 。”于大全博士也指出 ， 近年来 ， 先进封装技术在半导体领域发挥的作用越来越大 。
知名咨询机构Yole预计 ， 2018—2024年 ， 先进封装市场的年复合增长率为8% ， 预计在2024年达到440亿美元左右 ， 而同一时期 ， 传统封装市场的年复合增长率仅为2.4% 。为抢占技术高地 ， 全球主要封测厂、晶圆厂、IDM都在加紧布局先进封装 。
市场需求的带动下 ， 越来越多超越传统封装理念的先进封装技术被提出 ， 系统级封装(SiP)、晶圆级封装(WLP)、2.5D/3D封装、Chiplet集成等的应用越来越广泛 。
“半导体头部企业发展重点 ， 逐渐从过去着力于晶圆制造工艺技术节点的推进 ， 转向芯片构架重构和系统封装集成创新 。”于大全博士表示 ， 进入“超越摩尔”时代 ， 先进封装集成技术开始扮演愈加重要的角色 ， 基于前道技术能力的“前道封装”开始在高端器件上显现 。
02纳须弥于芥子的奥妙
在电子产业链中 ， 封装环节常常被人忽视 ， 但却一直默默地发挥着关键作用 ， 没有它芯片就无从与外界高效连接、沟通 。
随着集成电路的飞速发展 ， 封装已不仅仅是把制作好的芯片打包加个“外壳”那么简单 ， 而是涉及到一整套完整流程 ， 从芯片设计之初 ， 就要考虑封装方案 ， 越来越多的芯片级封装 ， 特别是三维高密度封装 ， 涉及到一系列晶圆级工艺、高密度硅基、有机基板制造、三维互连、复杂可靠性和失效分析测试、散热解决方案等等 ， 都是技术含量满满 。
“5G商用时代迅速到来 ， 5G领域高速、高频的技术特点 ， 以及多种器件异质集成的运用要求 ， 需要多种先进封装技术不断创新发展和综合运用 。”于大全博士指出 ， 以云天半导体的重点产品射频前端封装为例 ， 5G智能终端对射频前端器件的需求相比4G产品成倍增长 ， 大量增长的射频器件对更小尺寸的先进封装和系统集成需求强烈 。
射频前端是终端通信的核心组成器件 ， 具体包括滤波器、LNA（低噪声放大器 ， Low NoiseAmplifier）、PA（功率放大器 ， PowerAmplifier）、开关、天线调谐 。中金公司在研报中预计 ， 2020年全球5G手机销量或将达2.5亿台 ， 并且5G对消费电子产业链最大的增量就是是射频前端等通信元器件 ， 射频前端市场存在较大增长机会 。
一直以来 ， 云天半导体密切关注5G市场应用 ， 创新开发了多种先进封装及系统集成技术 ， 技术覆盖了从滤波器等射频前端器件三维封装 ， 玻璃通孔技术、三维无源器件技术 ， 以及面向毫米波芯片的扇出集成技术和AiP系统集成方案 。
据麦姆斯咨询报道 ， 云天半导体团队在玻璃通孔（TGV）技术领域开展了多年研发 ， 探索可规模化量产技术 。近两年 ， 成功开发先进激光加工技术 ， 实现了低成本、高效率的玻璃通孔制备 ， 并实现深宽比为10:1的玻璃通孔量产 ， 且具备较好的形貌 。云天半导体是目前全球率先建立低成本高密度TGV技术量产能力的企业 ， 处于业界领先地位 。
既有巨大的市场需求刺激 ， 又是需要储备的先进制造技术 ， 在双重因素驱动下 ， 2020年10月 ， 云天半导体获得过亿元A轮融资 。本轮由国投创业领投 ， 浙江银杏谷资本、西安天利投资、新潮科技参与投资 ， 资金将用于云天一期工厂产能扩产及二期工厂启动资金 。
“目前我们已经构建了面向5G应用的国内稀缺的4/6寸晶圆级三维封装平台 ， 二期工厂投产后公司将具备从4寸到12寸晶圆级封测及系统集成能力 ， 满足不同射频器件产品需求 ， 并且提升产能至2万片/月 ， 满足客户爆发需求 。”于大全博士希望 ， 云天半导体通过资金技术投入和科研量产合作 ， 有力地支持我国射频器件国产化进程 。


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