晶圆级先进封装,三星新一轮迎战台积电

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无论在晶圆代工还是先进封装市场,三星一直没有放缓追赶台积电的脚步。

据台媒消息,三星有意在2023年第4季起,将晶圆级扇出封装(FOWLP)正式导入自家手机应用处理器(AP),全力抢占晶圆代工关键制高点。

熟悉先进晶圆级封测行业人士透露,这并非不可能。不过,以量产成熟度、良率、成本竞争力而言,台系先进封测供应链至少领先三星2-3年以上,三星初期仍“高度参考”龙头台厂封装架构。比如三星的Cube系列如i-Cube、X-Cube主要2.5/3D封装架构,大多数仍沿袭领先的台厂如台积等概念,3D小芯片(Chiplet)也已经是IDM、晶圆代工龙头都已经开始布局的明确方向。

三星电子团队负责人Lee Chung-seon在“2023年先进半导体封装创新工艺大会”上发表主题演讲

据先进后端服务提供商的消息,目前全球 FO 封装市场由台积电主导,占据了近 77% 的市场份额。台积电已获得移动和 HPC 设备应用的先进封装订单。

例如台积电集成晶圆级扇出型封装(InFO)技术的衍生产品InFO_PoP,协助其晶圆代工厂赢得苹果iPhone A10系列以后数个世代处理器独家订单,成为三星多年以来的痛。但据了解,三星内部列出类似于台积电3D Fabric平台的数种先进封装架构,也高度参考台积电的前例。

三星集团也在近期聘请了曾于台积电先进封装部门任职的林俊成。业内人士认为,林俊成有望缩短三星在FOWLP、2.5D封装追上龙头大厂包括台积电、英特尔的时间。


不过,小量生产与大规模商业生产完全是不同的事情,特别是台积电的InFO_PoP可以说是在手机AP扇出封装领域唯一的成功案例,先进封测行业人士提出三点分析。

  • 其一,大规模量产经验:台积电已有多年的真正商业化经验,其拿下每年约略有2亿~2.2亿部的iPhone AP封装大单,这当中包括新款、旧款iPhone都已经采用InFO_PoP,对于苹果来说,自然也不会轻易更改封装结构与手机PCB板位置。

    即便Android阵营或许2023年未必会转进扇出型晶圆级封装的手机AP,但诚如一线IC设计业者所言,一般会优先考虑有大规模量产经验的供应商。

  • 其二,成本竞争力:此处的成本竞争力,指的是各家大厂的晶圆级扇出封装。在相关设备机台的采购上,同样都是得斥资1台约百万美元等级的晶圆级封测机台,数万片产能需求与数百片需求自然有高度差距。

    比如三星或纯封测代工(OSAT)厂日月光集团等,由于在晶圆前段的支持、量产规模上都跟台积有所差距,反而在后段的先进封装部分成本难以下降,手机AP除了效能外,对于成本价格更是相对敏感,这成为缺乏外在大客户的三星一大门槛。

  • 其三、良率:就算在产能布建上,三星集团要采购数百台晶圆级封装机台并非难事,不过,良率也仍是一大考验。

当然,台积电未必能够一直独拿订单,全球芯片设计大厂通常会寻求多元来源,以此分散风险,这时候自然会多方参考报价。三星或许能在量产规模较小、良率稍微较低的现况下,再加上相对平易近人的代工价格,拿下部分订单。

目前,随着国际半导体巨头纷纷布局,如台积电、日月光、三星、英特尔、长电科技、AMD等相继拿出自己的“杀手锏”:3D Fabric、FOWLP、X-Cube、Foveros、XDFOI™、3D Chiplet,先进封装的元年已宣告开启。

随着摩尔定律即将面临物理极限,高效运算(HPC)芯片持续追求算力提升、手机AP追求轻薄短小兼顾高性能,这些趋势都已经确立,可以预见在未来5年内,先进封装技术将持续百花齐放。谁能在未来更胜一筹?这场竞赛且拭目以待。




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