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先進(jìn)封裝賦能高速計(jì)算

先進(jìn)封裝技術(shù)通過(guò)提高處理器集成度和優(yōu)化處理器與存儲(chǔ)器間的連接，增強(qiáng)邏輯芯片的算力，從而解決內(nèi)存墻和功耗墻問(wèn)題。

隨著AI大語(yǔ)言模型市場(chǎng)的擴(kuò)大和智算芯片需求的增長(zhǎng)，先進(jìn)制程芯片的研發(fā)和制造成本不斷上升，良率下降。

因此，主流廠商正嘗試?yán)孟冗M(jìn)的封裝技術(shù)降低成本，彌補(bǔ)先進(jìn)制程的困難。

先進(jìn)封裝技術(shù)的目的是提高連接效率，通過(guò)增加觸點(diǎn)密度和縮小芯片間的距離實(shí)現(xiàn)。

AIGC的興起推動(dòng)了先進(jìn)封裝、異構(gòu)集成和高效基板的需求增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)今年整體半導(dǎo)體市場(chǎng)將增長(zhǎng)20%。

其中，扇出型封裝產(chǎn)值預(yù)計(jì)將在2028年達(dá)到38億美元，其中FOPLP占據(jù)了約5~10%的比例，且未來(lái)幾年增速將高于整體市場(chǎng)。

先進(jìn)封裝相比傳統(tǒng)封裝具有提升芯片功能密度、縮短互聯(lián)長(zhǎng)度和進(jìn)行系統(tǒng)重構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。

RDL技術(shù)的興起使得封裝廠在扇出型封裝技術(shù)上能夠與晶圓廠競(jìng)爭(zhēng)。

板級(jí)封裝已成為先進(jìn)封裝重要方向

板級(jí)封裝是一種在大幅面內(nèi)實(shí)現(xiàn)扇出布線的先進(jìn)封裝技術(shù)。

隨著半導(dǎo)體行業(yè)的持續(xù)進(jìn)步，布線密度的提升和I/O端口需求的增加共同推動(dòng)了扇出型封裝的發(fā)展。

扇出型封裝主要分為扇出型晶圓級(jí)封裝（FOWLP）和扇出型板級(jí)封裝（FOPLP）兩種。

二者的主要區(qū)別在于載板，板級(jí)封裝在重組載板時(shí)，將傳統(tǒng)的8寸/12寸晶圓載體轉(zhuǎn)換為大尺寸面板。

板級(jí)封裝具備顯著的產(chǎn)效提升和成本降低優(yōu)勢(shì)。其高面積利用率有效減少了浪費(fèi)，同時(shí)能夠在一次封裝過(guò)程中處理更多的芯片，顯著提高了封裝效率，形成強(qiáng)大的規(guī)模效應(yīng)，從而具有極強(qiáng)的成本優(yōu)勢(shì)。

據(jù)Yole的報(bào)告顯示，隨著基板面積的增加，芯片制造成本逐漸下降。

從200mm過(guò)渡到300mm大約能節(jié)省25%的成本，而從300mm過(guò)渡到板級(jí)封裝，則能節(jié)約高達(dá)66%的成本。

與傳統(tǒng)的封裝方式相比，板級(jí)封裝在提升性能的同時(shí)，能夠大幅度降低成本，因此有望在未來(lái)替代傳統(tǒng)封裝，成為傳感器、功率IC、射頻、鏈接模塊、PMIC等領(lǐng)域的最佳解決方案。

當(dāng)前，Fan-out Wafer Level Packaging (FOWLP)已成為微電子領(lǐng)域的一種重要封裝趨勢(shì)，具有顯著的小型化潛力。

它主要通過(guò)形成重新配置的模制晶圓與薄膜重新分布層的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

FOWLP具有無(wú)基板封裝、低熱阻、改進(jìn)的RF性能、較低的電感、嵌入式無(wú)源器件、模具通孔等優(yōu)勢(shì)。

為進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和降低成本，未來(lái)可能會(huì)出現(xiàn)更大模具嵌入外形尺寸的趨勢(shì)。

在FOWLP的發(fā)展過(guò)程中，F(xiàn)OPLP作為擴(kuò)展尺寸的一種選擇，其面板尺寸可以達(dá)到18x24甚至更大，因此有望成為未來(lái)的發(fā)展方向。

以汽車(chē)為例，一輛新能源汽車(chē)中，半導(dǎo)體價(jià)值的77%都將以扇出型封裝來(lái)生產(chǎn)，而其中的66%又可以歸屬于FOPLP技術(shù)。

據(jù)Yole的數(shù)據(jù)顯示，2022年FOPLP的市場(chǎng)空間約為11.8億美元，預(yù)計(jì)到2026年將增長(zhǎng)到43.6億美元。

四大核心要素讓FOPLP異軍突起

①AI計(jì)算的需求增長(zhǎng)：隨著人工智能技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，對(duì)高性能計(jì)算芯片的需求亦呈現(xiàn)出不斷增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。

AI計(jì)算涉及到海量數(shù)據(jù)的處理與快速分析，這就對(duì)計(jì)算芯片提出了更高的計(jì)算能力與數(shù)據(jù)傳輸速度要求。

傳統(tǒng)的封裝技術(shù)已無(wú)法滿足這一需求，而FOPLP技術(shù)以其卓越的I/O密度和電氣性能，成為滿足AI計(jì)算需求的關(guān)鍵所在。

通過(guò)RDL（重布線層）工藝，F(xiàn)OPLP技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高帶寬、高密度的芯片對(duì)芯片（D2D）互連，這一特性在AI計(jì)算中尤為關(guān)鍵，能夠有效滿足數(shù)據(jù)傳輸與處理的迫切需求。

不僅如此，FOPLP技術(shù)在提升芯片功能密度、縮短互聯(lián)長(zhǎng)度以及進(jìn)行系統(tǒng)重構(gòu)等方面均展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)，這恰好符合AI時(shí)代對(duì)芯片性能提出的基本要求。

②成本效益的考量：FOPLP技術(shù)相較于其他先進(jìn)封裝技術(shù)，如FOWLP（扇出型晶圓級(jí)封裝），具有更低的成本。

這是因?yàn)?/span>FOPLP使用的基板尺寸更大，可以在同一塊基板上封裝更多的芯片，從而實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)。

此外，FOPLP的生產(chǎn)效率更高，能夠在不犧牲性能的前提下降低成本。

從成本效率的角度看，FOPLP相對(duì)于圓形晶圓可實(shí)現(xiàn)超過(guò)20%的相對(duì)成本節(jié)省。

這種成本效率對(duì)于FOPLP從2022年的2%市場(chǎng)份額上升到2028年的8%具有重要意義。

在FOPLP的工藝能力方面，它可以被視為橫跨FOWLP和印刷電路板加工的技術(shù)。

FOPLP已經(jīng)被許多公司采用，尤其是在電源管理器件等較為簡(jiǎn)單、較小封裝的領(lǐng)域。

③適應(yīng)多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景：市場(chǎng)趨勢(shì)分析顯示，除了在移動(dòng)和可穿戴設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用外，F(xiàn)OPLP的采用率還將出現(xiàn)顯著增長(zhǎng)。

根據(jù)Yole Intelligence在2023年發(fā)布的扇出封裝市場(chǎng)報(bào)告中的預(yù)測(cè)，F(xiàn)OPLP市場(chǎng)規(guī)模將從2022年的4100萬(wàn)美元迅速擴(kuò)大，預(yù)計(jì)在2028年將以32.5%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)至2.21億美元。

與此同時(shí)，FOPLP的市場(chǎng)份額在FOWLP市場(chǎng)中的占比也將從2022年的2%攀升至2028年的8%。

隨著5G、人工智能及自動(dòng)駕駛等前沿技術(shù)的不斷演進(jìn)，市場(chǎng)對(duì)高速數(shù)據(jù)處理和模塊化解決方案的需求正在迅速攀升。

FOPLP技術(shù)以其獨(dú)特的同質(zhì)、異質(zhì)多芯片整合能力，恰好迎合了未來(lái)AI時(shí)代對(duì)芯片集成度提升和功能多樣化的迫切需求。

此外，多個(gè)具有不同商業(yè)模式的廠商紛紛加入FOPLP市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，進(jìn)一步證明了市場(chǎng)對(duì)FOPLP技術(shù)的廣泛認(rèn)可和高度期待。

④技術(shù)創(chuàng)新的推動(dòng)：例如，RDL（重布線層）技術(shù)的發(fā)展使得FOPLP能夠?qū)崿F(xiàn)更高密度的芯片互連。

此外，行業(yè)內(nèi)的設(shè)備制造商和材料供應(yīng)商也在不斷創(chuàng)新，提供更適合FOPLP技術(shù)的生產(chǎn)設(shè)備和材料，從而推動(dòng)了FOPLP技術(shù)的進(jìn)步。

相比FOWLP應(yīng)用在CPU、GPU、FPGA等I/O數(shù)更高、線寬更細(xì)的高密度扇出封裝。

FOPLP聚焦在高功率、大電流的功率半導(dǎo)體器件，以及不需要最先進(jìn)制程的，也不需要太細(xì)的線寬/間距的電源管理芯片、高頻射頻芯片等產(chǎn)品。

隨著FOPLP越來(lái)越受重視，近幾年行業(yè)內(nèi)已經(jīng)有不同商業(yè)模式的廠商加入這一市場(chǎng)爭(zhēng)奪戰(zhàn)。

包括IDM廠、代工廠、封裝廠，甚至面板廠、PCB廠等等，他們已強(qiáng)烈感應(yīng)到通過(guò)扇出型技術(shù)涉足先進(jìn)封裝領(lǐng)域的機(jī)會(huì)。

根據(jù)麥姆斯咨詢?nèi)ツ臧l(fā)布的報(bào)告顯示，三星電機(jī)、力成科技、日月光（ASE/Deca）和納沛斯（Nepes）現(xiàn)正在利用現(xiàn)有設(shè)施和工藝能力，投資面扇出型板級(jí)封裝技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。

但就當(dāng)前形勢(shì)來(lái)看，由于良率的限制，只有三星電機(jī)和力成能夠啟動(dòng)量產(chǎn)。

結(jié)尾：

FOPLP技術(shù)在降低成本、提升效率以及實(shí)現(xiàn)異構(gòu)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。

然而，為了充分釋放這一技術(shù)的潛力，行業(yè)必須正視并克服臨時(shí)粘合、芯片移位、翹曲和光刻等挑戰(zhàn)。

同時(shí)，對(duì)設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)投資與發(fā)展亦不可或缺。未來(lái)，有望充分釋放FOPLP技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為行業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)力。