随着半导体行业的发展,摩尔定律逐渐逼近物理极限,传统的制程技术已经难以满足日益增长的性能需求。在这一背景下,先进封装技术应运而生,成为推动半导体行业进步的新引擎。本文将深入探讨先进封装技术如何超越摩尔定律,以及它对晶圆厂和封测厂的影响。
芯片封装测试随半导体产业发展重要性日渐提升芯片封装和测试是芯片制造的关键一环。芯片封装是用特定材料、工艺技术对芯片进行安放、固定、密封,保护芯片性能,并将芯片上的接点连接到封装外壳上,实现芯片内部功能的外部延伸。芯片封装完成后,芯片测试确保封装的芯片符合性能要求。通常认为,集成电路封装主要有电气特性的保持、芯片保护、应力缓和及尺寸调整配合四大功能。
半导体产业垂直分工造就专业委外封装测试企业(OSAT)。半导体企业的经营模式分为IDM(垂直整合制造)和垂直分工两种主要模式。IDM模式企业内部完成芯片设计、制造、封测全环节,具备产业链整合优势。垂直分工模式芯片设计、制造、封测分别由芯片设计企业(Fabless)、晶圆代工厂(Foundry)、封测厂(OSAT)完成,形成产业链协同效应。
封测行业随半导体制造功能、性能、集成度需求提升不断迭代新型封装技术。迄今为止全球集成电路封装技术一共经历了五个发展阶段。当前,全球封装行业的主流技术处于以CSP、BGA为主的第三阶段,并向以系统级封装(SiP)、倒装焊封装(FC)、芯片上制作凸点(Bumping)为代表的第四阶段和第五阶段封装技术迈进。
全球半导体封装行业保持稳定增长,先进封装市场规模将于2027年首次超过传统封装。据预测,全球半导体封装市场规模将由2020年650.4亿美元增长至2027年1186亿美元,复合增长率为6.6%。先进封装复合增长率超过传统封装,有望于2027年市场规模超过传统封装,达到616亿美元。
先进封装技术:半导体行业的新突破随着技术的发展,芯片的制程工艺已经进入10nm以下,芯片设计成本快速提高,摩尔定律明显放缓。在这种背景下,先进封装技术成为提升芯片性能的重要手段。先进封装技术包括FO(扇出型封装)、WLCSP(晶圆级芯片规模封装)、FCCSP(倒装芯片级封装)、FCBGA(倒装芯片球栅阵列封装)、2.5D封装、3D封装、ED (芯片封装)、SiP(系统级封装)等。这些技术通过提高集成度和性能,降低成本,从而缩小封装体积、增加I/O数,实现更高效的芯片性能。
据预测显示,2023年全球先进封装营收为378亿美元,预计到2029年将增长至695亿美元,2023-2029年的复合年增长率(CAGR)达到10.7%。
其中,2.5D/3D封装增速最快,高端封装市场规模预计将从2023年的43亿美元增长至2029年的280亿美元,CAGR达到37%。这些数据表明,先进封装技术正成为半导体行业的重要增长点。
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