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中國封測產業現狀,規模企業已達96家
發布時間:2018-11-23
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  全球封測市場目前呈現三足鼎立的局勢。
  
  根據拓璞產業研究的統計顯示,中國臺灣的企業在封測領域的營收占比以54%獨占鰲頭,美國企業以17%緊隨其后,中國大陸的份額也有12%。剩下的份額則被日韓等國瓜分。統計全球封測前十大企業,基本也是這三個地方廠商的天下,其中中國臺灣獨占5家、中國大陸3家、美國1家,剩下的另一個席位被則被新加坡企業占據(聯測)。
  
  由此可見,中國封測產業在全球集成電路產業中的地位舉足輕重。但本土封測產業的發展現狀如何?未來應該如何發展呢?
  
  在2018年11月20日舉辦的,主題為“集成創新、智能制造、共建集成電路封測產業鏈”的中國半導體封裝測試技術與市場年會上,業內專家對先進封裝工藝技術、封裝測試技術與與設備、材料的關聯等行業熱點問題進行了深入的研討。

  國內封裝產業發展現狀
  
  集成電路產業主要由IC設計業、IC制造業以及IC封測業三大板塊組成。2017年,國內集成電路這三塊的營收占比分別為38.3%、26.8%、34.9%。依據世界集成電路產業三業合理占比3:4:3的局勢來看,中國集成電路封裝測試業的比例比上一年更趨勢合理。

  而根據中國半導體行行業協會的統計顯示,2017年,國內IC封測規模企業達96家,這近百家企業給國內集成電路封裝測試產業帶來的銷售收入也從2016年的1523.2億元增至今年的1816.6億元。

  從地域上看,國內封裝測試企業主要分布于長三角、珠三角、環渤海以及西部四個地區,其中,長江三角洲占比達55%,2017年中西部地區封測企業占比14%,增速明顯。

  受益于物聯網、人工智能、新一代顯示技術以及國產CPU和存儲器等新應用市場所帶來的市場機遇,封測技術也在過去的幾年里不斷向前發展。本土龍頭企業長電科技、華天科技和通富微電子更是全都進入全球前十,并在先進封裝關鍵技術方面不斷突破。

  例如,長電科技在圓片級封裝創新發明了“圓片級芯片六側面體包覆封測技術”;通富微電完成建立了第一條12英寸Fan Out工藝量產縣,能力可到線寬2μm線距2μm;華天科技開發了0.25mm超薄指紋封裝工藝,實現了射頻產品4G PA的量產。這些都是國內封測產業做出的貢獻。

  扇出型封裝競爭激烈
  
  隨著芯片產品的發展要求,先進封裝技術已經開始逐漸成熟,封裝形式也正在走向細分,自2016年蘋果在 A10 處理器上采用了臺積電的 FO WLP (InFO)技術之后,大家對扇出晶圓級封裝的關注達到了空前的高度。據Yole預測,整體扇出式封裝市場規模預計將從2014年的2.44億美元增長到2021年的25億美元。
  
  這主要是因為扇出型封裝不僅具有超薄、高 I/O 腳數等特性,還可以省略黏晶、打線等而步驟,大幅減少材料及人工成本。最重要的是,使用這種封裝技術打造出來的芯片具有體積小、成本低、散熱佳、電性優良、可靠性高等優勢,這就使得全球廠商對其更加關注。其中,單芯片扇出封裝主要用于基頻處理器、電源管理、射頻收發器等芯片;高密度扇出封裝則主要用于處理器、記憶體等芯片。

  市場的需求也加快了扇出型封裝技術的發展,現在正在迅猛發展的5G就是像先進封裝的機會。根據QYResearch的市場研究報告顯示,預計到2022年,全球射頻前端市場規模將達到259億美元,其中,封測市場將超過30億美元。

  為了應對未來5G時代以及物聯網與ADAS的高度成長,全球第二大半導體封測廠安靠Amkor今年9月在臺投資了第4座先進封測廠T6,以保障晶圓級封裝及測試需求。其他各大封測廠也開始積極在5G領域進行布局,據了解,大陸廠商,通富微電、長電科技與華天科技在積極部署相關5G封測技術;臺灣封測廠,臺積電、日月光等也在晶圓級高端封裝上有所動作。
  
  長電科技副總經理梁新夫在本次封測年會上表示:“5G毫米波頻段更高,需要將天線、射頻前端和收發器整合成單一系統級封裝。在天線部分,AiP技術與其他零件共同整合到單一封裝內是關鍵。”同時,梁新夫還指出,電磁屏蔽也是5G封裝發展的一個重要方向。

  華天科技先進封裝研究院院長于大全則指出,在高密度封裝領域,本土廠商與國際廠商還存在一定差距,這也是本土Fan Out封裝技術接下來需要面臨的挑戰。
  
  除了5G帶給扇出型封裝的巨大市場,車載領域也是眾多封測廠商看好Fanout的一個原因。在本次會議上,日月光集團處長林少羽以“驅動智能汽車封裝解決方案”為主題,為與會者分享了目前汽車市場的趨勢,以及日月光應對車載封裝的全套解決方案。

  TSV封裝到了爆發的年代
  
  除了Fanout,TSV封裝也似乎到了將要爆發的年代。
  
  所謂TSV封裝,也就是硅穿孔封裝技術,這是一項高密度封裝技術。通過銅、鎢、多晶硅等導電物質的填充,這項技術能實現硅通孔的垂直電氣互連,減小互聯長度,減小信號延遲,降低電容/電感,實現芯片間的低功耗,高速通訊,增加寬帶和實現器件集成的小型化。據Yole預測,2019年先進封裝份額將增至38%,SiP、WLP、TSV等技術引領先進封裝風潮,其中,增長最快的是扇出型封裝和2.5D\3D TSV。

  透過本次年會各大封測企業的演講我們發現,基于硅通孔的2.5D和3D封裝在諸如網絡、云服務芯片和人工智能及虛擬、增強現實的設計方面開始展露頭角。同時,隨著各種消費性電子產品向外觀更輕薄短小的演進,也帶給了2.5D\3D TSV封裝技術更多的市場機會。于大全在會上強調,TSV已經到了爆發的時代。

  他認為,TSV深孔的填充技術是3D集成的關鍵技術,TSV填充效果直接關系到集成技術的可靠性和良率等問題,而高的可靠性和良率對于3D TSV 堆疊集成實用化是至關重要的,具有TSV的快閃存儲器晶圓疊層可能會得到快速發展,在本次年會中,華創與長電都對此進行了分析。
  
  長電認為,BiCS技術3D NAND將促進封裝結構的延展,而華創就3D NAND外圍電路在深亞微米刻蝕設備上推出了自家方案,其硅刻蝕機已突破14nm技術。

  晶圓探針卡的重要性
  
  除3D NAND之外,存儲芯片另一大塊的增長在于DRAM方面。但是,伴隨著摩爾定律的演進,存儲芯片要在這場游戲中不被淘汰出局,廠商必須使生產成本降低的速度趕上價格下滑的速度。DRAM芯片廠商應當能夠每年將生產成本降低30%,才能維持適當的利潤率。要降低DRAM芯片成本,檢測技術也是降低芯片成本中不可缺少的一部分,而提及此,就不得忽視晶圓探針卡的重要性。
  
  晶圓探針卡是一種半導體在制造晶圓階段不可或缺的重要測試分析接口,通過連接測試機和芯片,通過傳輸信號,對芯片參數進行測試。
  
  在本屆大會中,全球半導體探針卡供應商排名第一名的Form Factor為我們分享了存儲器晶圓測試的一站式解決方案,由量產測試對于高并行度高產出的強烈需求,公司產品可對12吋晶圓進行一次接觸即可完成檢測,大大縮短了芯片的檢測成本。不僅如此,Form Factor還對其測試機進行了有效的延伸和再利用——ATRE利用現有設備實現更高并行度規模量產。
(文章來自半導體行業觀察)

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