竞争风暴再袭,半导体先进封装乘势而上

半导体喜迎春 2025-02-12 16:45:06

半导体产业浪潮中,先进封装成为关键角逐点。当前先进封装技术面临高互联与制程整合难题,各大企业却纷纷重金布局,力成、安靠扩产,紫光国微、制局半导体等开启项目,台积电、三星等巨头技术持续创新。先进封装领域正上演着一场关乎未来科技走向的激烈竞赛。

先进封装风云:巨头扩产,新秀入场

从表格上来看,半导体封测领域正呈蓬勃发展之势,力成科技与安靠科技积极扩产,前者借日本九州投资强化测试实力,后者越南工厂产能跃升欲提升市场份额;紫光国微对2.5D/3D先进封装的蓄势待发;制局半导体先进封装模组制造项目开工;伟测科技募资为测试基地 “输血”;金山首个芯片产业园建成启用,众多企业纷纷在先进封装领域落子布局。

01.力成或投资2.4亿在日本九州扩产

据Technews报道,半导体封测厂力成科技日本子公司Tera Probe于1月底宣布重磅投资计划,将在日本九州熊本县投入50亿日元(约合人民币2.4亿元),用于半导体检测和量产测业务。

Tera Probe总部位于横滨,此次在九州设立工厂并扩大投资,有着多方面的考量。一方面,这是对熊本当地政府扩大半导体产业政策的积极响应。熊本政府为吸引半导体企业入驻,出台了一系列优惠措施,Tera Probe可借此降低运营成本,提升竞争力。另一方面,扩大九州事业部内部的测试产能,有助于Tera Probe更好地满足市场对半导体测试日益增长的需求。

力成科技执行长谢永达在法人宣讲会中透露了Tera Probe的市场定位与发展前景。Tera Probe作为车用芯片测试高阶供应商,其客户主要集中在日本和欧洲。尽管在2024年下半年,车用芯片测试量受到全球车市状况趋缓的影响,客户进行了库存调整,但今年第一季,Tera Probe可受益于服务器与人工智能(AI)、机器学习等芯片测试需求的增长,业绩有望继续攀升。这显示出Tera Probe业务布局的多元化,在不同领域的芯片测试需求中找到了新的增长动力。

回顾力成科技与Tera Probe的渊源,早在2017年6月,力成科技就完成了对Tera Probe股权的收购,总计持股60.65%,Tera Probe正式成为力成科技子公司。此后,Tera Probe主要布局半导体晶圆测试、成品测试,以及开发测试技术,在力成科技的半导体封测业务版图中占据重要位置。

此次Tera Probe在日本九州的投资扩产,不仅将增强力成科技在半导体测试领域的实力,也可能对全球半导体测试市场的竞争格局产生一定影响。

资料显示,力成科技拥有先进的晶圆级封装技术,可实现芯片小型化与高性能;成熟的倒装芯片技术缩短信号传输路径,提升电气性能;多层晶片叠封技术有效集成更多功能与存储容量;FCCSP技术兼具小尺寸与良好性能;铜柱凸点技术实现高速数据传输;丰富经验的BGA封装技术广泛应用于各类集成电路;QFN封装技术满足小型化产品需求;SiP技术集成多种芯片与元件。

02.Amkor拟将越南工厂最大年产能提高三倍

据业界消息,总部位于美国的半导体大厂安靠科技(Amkor Technology)旗下的越南安靠科技计划将其北宁工厂的年产能从12亿片翻倍至36亿片,年产量也会从420吨大幅跃升至1600吨,展现出强劲的扩张态势。

投资方面,安靠科技初始投资5.296亿美元,在2024年7月又获得10.7亿美元的额外投资,这使得原本规划到2035年完成的16亿美元投资计划提前11年就得以实现,为工厂的发展提供了雄厚的资金支持。

在布局上,工厂于2023年10月开业,选址在北宁省YenPhong2C工业园区,占地57英亩,约23.1公顷,拥有20万平方米的专用洁净室空间,为生产提供了优质的硬件基础。

从运营情况来看,工厂于2024年第三季度正式运营,去年实现出口收入1330万美元,缴纳税款350万美元。今年9月开始,工厂一边持续运营,一边推进扩建工作,预计10月可实现稳定运营,届时员工数量也将从现有的1200人增加到5700人。

新的测试和封装设施将专注于先进的系统级封装 (SiP) 和 HBM 内存集成,并将提供从设计到电气测试的交钥匙解决方案,安靠表示,但没有强调任何特定的封装方法。公司将需要许多复杂的工具,因为公司要处理先进的封装技术和巨大的洁净室空间。

图片来源:拍信网

03.紫光国微2.5D/3D先进封装项目将择机启动

紫光国微在先进封装领域技术布局广泛。近日,紫光国微在投资者互动平台透露,公司在无锡建设的高可靠性芯片封装测试项目已于2024年6月产线通线,现正在推动量产产品的上量和更多新产品的导入工作,2.5D/3D等先进封装将会根据产线运行情况择机启动。

无锡紫光集电高可靠性芯片封装测试项目是紫光集团在芯片制造领域的重点布局项目,也是紫光国微在高可靠芯片领域的重要产业链延伸。项目拟建设小批量、多品种智能信息高质量可靠性标准塑料封装和陶瓷封装生产线,对保障高可靠芯片的产业链稳定和安全具有重要作用。

紫光国微规划中的2.5D封装技术,计划采用硅中介层技术,实现芯片间的高速互联,提升系统性能;3D封装则有望通过芯片堆叠技术,在有限的空间内集成更多功能,提升芯片的集成度。

此外,目前公司HBM(High - Bandwidth Memory)产品处于样品系统集成验证阶段,后续产品通过验证后将会根据市场情况考虑量产,一旦量产成功,将进一步丰富其产品线,提升在先进封装领域的竞争力。

04.制局半导体先进封装模组制造项目在南通开工

据“南通州”公众号消息,2月9日,制局半导体先进封装模组制造项目开工仪式在南通高新区举行。

此次开工的制局半导体(南通)有限公司(以下简称“制局半导体”)先进封装(CHIPLETS)模组制造项目总投资10.5亿元,为客户提供Chiplet模组整体解决方案,帮助客户克服大芯片设计、成本的限制。

制局半导体董事长付伟表示,公司将充分利用AI技术,实现智能制造,借助Chiplet模组优异的性能与集成化能力,为国家集成电路领域发展作出贡献。

天眼查资料显示,制局半导体成立于2024年5月21日,注册资本为1亿元,经营范围含集成电路设计、集成电路芯片设计及服务、集成电路芯片及产品销售、电力电子元器件制造、电子元器件零售、半导体器件专用设备销售等。

据介绍,制局半导体是小芯片和异构集成技术先行者,致力于为客户提供系统芯片及模组整体解决方案。项目的顺利开工,标志着公司向AI、5G、汽车电子模组制造体系自主可控、国际领先的目标迈出了坚实一步。

05.伟测科技募资项目注册生效

2月6日,上海伟测半导体科技股份有限公司(以下简称“伟测科技”)“向不特定对象发行可转换公司债券项目”在上海证券交易所注册生效。

据伟测科技此前公告,该公司拟向不特定对象发行可转换公司债券的募集资金总额不超过11.75亿元(含本数),扣除发行费用后的募集资金拟用于伟测半导体无锡集成电路测试基地项目、伟测集成电路芯片晶圆级及成品测试基地项目、偿还银行贷款及补充流动资金。

公告显示,伟测半导体无锡集成电路测试基地项目的实施主体为全资子公司无锡伟测半导体科技有限公司,总投资额为98,740万元,拟使用本次募集资金金额为70,000万元。项目在无锡购买土地、新建厂房并配置相关测试设备,重点购置“高端芯片测试”及“高可靠性芯片测试”相关机台,提升伟测科技在上述两个方向的服务能力。

伟测集成电路芯片晶圆级及成品测试基地项目的实施主体为全资子公司南京伟测半导体科技有限公司,总投资额为90,000万元,拟使用募集资金投资额为20,000万元。项目在南京购置土地、新建厂房并配置相关测试设备,重点购置“高端芯片测试”及“高可靠性芯片测试”相关机台,提升伟测科技在上述两个方向的服务能力。

图片来源:拍信网

06.金山首个芯片产业园建设完成

近日,未来岛(金山)半导体产业园项目建设完成,首家签约单位已经入驻。

“i金山”消息显示,该园区是金山区第一个芯片产业园区项目,总建筑面积10.5万平米,于2024年11月竣工。

据悉,园区打造了高标准的研发测试和电子生产厂房,为先进封装测试、半导体、以及上下游泛半导体装备等中小型企业提供有效载体和公共技术平台。不仅如此,园区还将重点引进半导体生产、封装及配套等创新型企业,致力于打造以高端半导体制造、新一代信息技术和生产性服务业为主导的半导体产业园区,力求成为上海乃至长三角地区半导体产业园的标杆。

大厂竞逐,先进封装技术创新百花齐放

近年来,半导体产业逐渐迈向更高性能、更小尺寸发展,作为产业链关键一环的先进封装技术却也面临着诸多技术难度挑战。例如,实现芯片间的高互联密度与短距离连接,不仅工艺复杂,成本也居高不下;不同制程芯片的整合,对技术兼容性和稳定性提出了严苛要求。但在这场挑战与机遇并存的竞赛中,台积电、三星、日月光、长电科技、华天科技、通富微电等各大企业纷纷发力,致力于攻克行业技术难点和痛点。

01.台积电:

自2012年问世,台积电自主研发的CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)技术经多年迭代优化,已成为高性能计算和人工智能领域的关键技术,助力其长期占据先进封装领域的龙头地位。

凭借该技术,台积电不仅实现了HBM所需的高互联密度和短距离连接,还能将不同制程芯片封装在一起,有效控制成本。英伟达B系列产品(包括最新的GB200等)大量采用CoWoS工艺,充分体现了该技术的优势和市场认可度。

2024-2025年,台积电客户对CoWoS先进封装需求持续远超供应,尽管2024年增加CoWoS产能超过2倍,仍供不应求,这也促使台积电继续全力扩充产能,以满足市场需求。同时,台积电的3D平台SoIC(System on Integrated Chips)规划也已提上日程,有望在未来进一步巩固其在先进封装领域的领先地位。

02.三星:

三星将先进封装技术与自身业务紧密结合,在2.5D/3D封装技术方面取得了一定进展。虽然目前在市场份额和技术成熟度上,二者与台积电相比还有一定差距,但通过持续的研发投入和技术创新,有望在未来先进封装市场中占据更重要的地位。

2024年第三季度,三星签署了一份价值200亿韩元(约合人民币1亿元)的合同,用于扩大中国苏州工厂的生产设施,该工厂是三星在全球范围内唯一的海外测试与封装生产基地,扩产计划将增强其在半导体封装领域的竞争力。

在日本横滨,三星建设高端封装研发实验室(Advanced Packaging Lab,APL),专注于下一代封装技术的研发,特别是针对HBM、人工智能(AI)和5G等高价值芯片的应用。此外,三星与忠清南道和天安市达成协议,计划在天安建设一座新的HBM封装工厂,预计在2027年完成,厂区面积将达到28万平方米。

三星电子先进封装 (AVP, Advanced Packaging Group) 部门还主导开发“半导体3.3D先进封装技术”,目标应用于AI半导体芯片,计划2026年第二季度量产,预计商业化后与现有硅中介层相比,性能不会下降,成本可节省22%,还将在3.3D封装引进“面板级封装 (PLP, Panel - Level Packaging)”技术。

03.日月光:

日月光在半导体封装测试领域久负盛名,在先进封装技术研发与市场拓展上动作频频。2024年3月21日,日月光宣布推出小芯片(Chiplet)新互联技术,通过微凸块(microbump)技术使用新型金属叠层,大幅缩小芯片与晶圆互联间距,以应对人工智能发展带来的多样化小芯片整合设计和先进封装需求,该技术不仅可应用于AI芯片,还能扩展至手机应用处理器、MCU微控制器等关键芯片。

在产能布局方面,2024年6月26日,日月光投控举行股东会,会后集团营运长吴田玉表示,集团积极进行海外营运布局以适应全球半导体产业的需求变化,在先进封装布局上,日本、墨西哥及马来西亚都在考虑范围内用于建置先进封装厂。同年7月12日,美国加州厂举行剪彩活动。同时,日月光日本子公司于2024年8月拟投资新台币7.01亿元(约合人民币1.55亿元)取得日本北九州市土地,用于应对未来市场需求进行产能扩充。

04.长电科技:

作为一线封装厂,长电科技在先进封装领域成果斐然。据2024年半年报披露,其推出的XDFOIChiplet高密度多维异构集成系列工艺已按计划进入稳定量产阶段。

该技术是一种面向Chiplet的极高密度、多扇出型封装高密度异构集成解决方案,涵盖2D、2.5D、3D集成技术。

经过持续研发与客户产品验证,XDFOI已在高性能计算、人工智能、5G、汽车电子等领域得到应用,为长电科技在先进封装市场赢得了一席之地。

据悉,长电科技此前超大尺寸2D+封装技术及三维堆叠封装技术均获得验证通过。

图片来源:拍信网

05.通富微电:

通富微电作为AMD最大的封测供应商,占据了AMD订单总数的八成以上。

2024年9月20日,通富通达先进封测基地项目正式开工,建设主体为通富通达(南通)微电子有限公司,该项目将主要涉足通讯、存储器、算力等应用领域,重点聚焦于多层堆叠、倒装、圆片级、面板级封装等国家重点鼓励和支持的集成电路封装产品,建成后将引进国际一流的封测技术和设备,未来产品广泛应用于高性能计算、人工智能、网络通信等多个领域。

据悉,在先进封装市场,通富微电持续发力服务器和客户端市场大尺寸高算力产品,针对大尺寸多芯片Chiplet封装特点,新开发了Cornerfill、CPB(Chip - to - Package Bonding)等工艺,增强对chip的保护,进一步提升芯片可靠性;基于玻璃芯基板和玻璃转接板的FCBGA芯片封装技术,不断开发面向光电通信、消费电子、人工智能等领域对高性能芯片的需求;16层芯片堆叠封装产品大批量出货,合格率居业内领先水平;国内首家WB(Wire Bonding)分腔屏蔽技术、Plasma dicing技术进入量产阶段。

06.华天科技:

华天科技在先进封装领域持续发力,2024年9月22日投资100亿元的南京集成电路先进封测产业基地二期项目奠基后,于10月11日,华天科技投资48亿元的汽车电子产品生产线升级项目开工,项目建成后,预计年新增销售收入21.59亿元,QFP(Quad Flat Package)封装产能预计可达到10KK/天,可见其在汽车电子应用市场的布局决心。

技术研发层面,华天科技持续加大投入,目前重点研发Fan-Out、FOPLP、汽车电子、存储器等先进封装技术和封装产品,且已完成基于TVS工艺的3D DRAM封装技术开发,不断提升自身在先进封装领域的技术竞争力。

结 语

从大厂的研发和项目进展可以看出,先进封装技术呈现多元化发展趋势。倒装焊、圆片级、系统级、扇出、2.5D/3D等技术在不同应用场景下各显神通。随着大算力芯片的技术和市场需求高速发展,2.5D和3D封装技术热度持续升温,据业界预计,未来,2.5D/3D封装市场规模正在加倍成长。同时,扇出型面板级封装(FOPLP)等新兴技术也因其独特优势受到关注,未来先进封装技术将在多元化的道路上不断创新发展。

总体而言,挑战与机遇共存,在需求的驱动下,尽管面临着技术复杂、成本高昂、制程整合困难等诸多挑战,企业们仍纷纷发力,通过扩产、募资、技术创新等方式,在这片领域中积极布局。上述现象也预示着先进封装未来市场潜力巨大,有望带领半导体行业驶向更高的发展阶段。

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