在半导体行业的最新发展中,先进封装技术正逐渐从边缘走向中心舞台,成为技术革新的关键一环。知名分析师陆行之比喻称,如果将先进制程比作硅时代的权力核心,那么先进封装则是未来技术帝国不可或缺的边疆堡垒。
近期,业内关于先进封装的消息不断,其中FOPLP(面板级扇出型封装)技术尤为引人注目。特斯拉创始人马斯克宣布,旗下SpaceX公司将涉足半导体封装领域,计划在美国得克萨斯州建设FOPLP产能,其封装基板尺寸更是达到了业界前所未有的700mm×700mm。与此同时,日月光半导体也投入2亿美元,在高雄工厂建立FOPLP生产线,预计年底试产。
先进封装技术的核心在于将不同种类的芯片,如逻辑芯片、存储芯片和射频芯片等,通过封装及堆叠技术整合在一起,从而提升性能、缩小体积、降低功耗。目前,先进封装技术主要分为倒装芯片、2.5D/3D IC封装和扇出型封装三大类。其中,台积电的CoWoS封装技术因人工智能的兴起而备受瞩目,英伟达的多款高性能计算芯片均采用该技术封装。
然而,随着需求的激增,台积电的CoWoS封装产能面临严峻挑战。尽管公司计划持续增加产能以满足市场需求,但预计到2025年末,月产能也只能提升至7万片晶圆,难以满足AI市场的全部需求。因此,半导体厂商开始寻找新的封装技术路线,FOPLP正是其中的佼佼者。
FOPLP技术源于FOWLP(扇出型晶圆级封装),由英飞凌在2004年提出并于2009年开始量产。但FOWLP主要应用于手机基带芯片,市场很快趋于饱和。相比之下,FOPLP采用方形大尺寸面板作为载板,不仅大幅提高了单片产出的芯片数量,还提升了生产效率和良率。FOPLP所使用的玻璃载板材料在机械、物理、光学等性能上具有明显优势,已成为业内关注的焦点。
由于FOPLP技术的出色表现,未来先进封装市场将呈现多元化竞争格局,CoWoS不再一家独大。众多半导体大厂纷纷布局FOPLP技术,包括三星、台积电、日月光等。三星已在可穿戴设备处理器中采用FOPLP技术,而谷歌、AMD和英伟达等公司也正在与台积电和OSAT供应商合作,将FOPLP集成到下一代芯片中。
台积电在FOPLP领域的布局尤为引人注目。公司计划斥巨资购买南科厂房及附属设施,并成立专门研发团队,规划建立小规模试产线。初期,台积电将采用300×300mm面板进行试产,预计最快在2026年完成miniline小规模产线建设,并逐步扩展到更大尺寸。
日月光投控在FOPLP领域同样拥有深厚积累。公司十年前即投入研发,并已取得显著进展。目前,日月光已决定在高雄厂区投入2亿美元设立FOPLP量产线,预计今年底试产。力成科技则是全球封测厂商中第一家建设FOPLP产线的公司,其位于新竹科学园区的全自动FineLine FOPLP封测产线已进入小批量生产阶段。
尽管FOPLP技术前景广阔,但目前尚未实现大规模放量。主要原因包括良率尚未达到理想水平以及缺乏统一标准。不同制造商的面板尺寸差异较大,导致工具和设备设计不一致,增加了系统设计的复杂性。因此,在实现高产线利用率和降低成本之前,FOPLP技术的规模化仍需时日。