- 简介及参数
乐鱼体育登录:
在半导体行业持续发展的浪潮中,封装技术正成为突破性能瓶颈、减少相关成本的关键领域。2024年,全球封装市场规模同比增长16%,达到1055亿美元,其中先进封装市场表现尤为亮眼,同比增长20.6%至513亿美元,占整体封装市场的比重已接近50%。据行业机构Yole预测,到2030年,封装市场整体规模有望攀升至1609亿美元,先进封装规模更将增长至911亿美元,2024-2030年复合增长率保持在10%的高位,展现出强劲的增长潜力。
先进封装的崛起,本质上是半导体行业应对摩尔定律放缓的必然选择。长期以来,摩尔定律推动着晶体管尺寸不断微缩,实现单位面积晶体管数量增长与单个晶体管价格下降的平衡。但当晶体管尺寸逼近分子甚至原子级别时,先进制程的研发成本急剧攀升,规模化效应大幅减弱,单个晶体管价格下行的规律被打破。此时,从系统层面优化的封装工艺,成为以更低成本实现更高性能的重要路径。同时,下游领域对多样化功能的需求日益旺盛,GPU与VRAM(显存)之间的水平交互、PCB与芯片间线宽/线距的巨大差异,都对芯片间高速互连提出了更加高的要求,逐步推动先进封装技术加速发展。
在先进封装的众多技术路线中,面板级封装(PLP)凭借独特优势,正成为行业关注的焦点。相较于传统封装技术,PLP具备更高的成本效益、更强的设计与布局灵活性,以及更优异的热性能和电气性能。其核心优点是采用厚铜重布线层(RDL)实现芯片互连,既能支持高电流密度,又彻底消除了对引线框架或基板的需求,大幅度降低了制造成本。2024年,传统封装市场规模为542亿美元,预计2030年将达到698亿美元,PLP在传统封装领域的替代空间广阔。此外,在晶圆级封装领域,2024年晶圆级封装(WLCSP)市场规模21亿美元,FO/2.5D有机中介层市场18亿美元,到2030年WLCSP+2.5D有机中介层封装市场规模预计将达84亿美元。若PLP加速渗透,凭借成本优势,基于晶圆工艺平台的WLCSP及2.5D有机中介层封装或将逐步被PLP替代。
PLP的成本优势和效率优势,源于其独特的载板特性。面板的矩形形状相较于圆形晶圆,在面积利用率上更具优势,尤其对于较大尺寸的封装,能有实际效果的减少边缘禁区造成的材料浪费。多个方面数据显示,从300mm(12英寸)晶圆切换至300×300mm面板,可用面积可扩大1.3倍,封装效率明显提升。当单个封装体积增大至20×20×20mm³时,晶圆面积使用率会因边缘无法利用而骤降,而PLP则能有效规避这一问题。同时,PLP可借鉴PCB、IC载板、LCD及太阳能行业的制造经验,复用已有设备、材料和基础设施,降低前期投资所需成本,加速技术落地进程。
在高端封装市场,基板的重要性不言而喻。封装基板承担着信号传输、散热、保护芯片及功能集成四大核心功能:为IC芯片提供低损耗的信号传输和电源分配路径;导出器件工作时产生的热量,保障设备稳定运行;抵御外界机械应力和非物理性腐蚀,避免芯片性能退化;提供更大面积以集成更多功能芯片。其中,低损耗的信号传输能力是持续推进封装摩尔定律的核心。随着芯片I/O密度不断的提高,对互连分辨率的要求日益提高,当前RDL布线μm的标准,而即使是高端HDI Board也仅能实现25/25至50/50μm的线宽/线距,不足以满足芯片互连需求,这使得高性能基板成为高端封装的关键支撑。
当前,基板技术正朝着更精细、更高性能的方向发展。有机芯基板(如ABF基板)已实现大规模量产,线宽/间距(L/S)正从10/10μm向5/5μm突破,未来还将向2/2μm迈进;玻璃芯基板(GCS)则凭借更优的物理性能、电气性能和热性能,成为面向未来高端应用的重要选择,其线μm,且在耐高温、减少图案失真、降低翘曲等方面表现突出,适合超大尺寸Chiplet、AI加速器、下一代GPU等高端场景,目前正处于加速商业化的阶段。
值得关注的是,国内企业已积极布局面板级封装及基板产业链。在PLP领域,成都奕成科技、重庆华润微电子已实现510×515mm大尺寸方形封装量产,华天科技、深南电路、矽迈微等企业也已完成技术布局,分别面向xPU、Chiplets及功率IC、模拟Mos等应用场景推进产品落地。在基板领域,2021-2022年全球IC基板投资中,中国企业占比达46%,兴森科技、深南电路等企业投资额位居前列,国内企业正加速追赶,推动产业链国产化进程。
随着生成式AI、边缘计算、智能驾驶ADAS等领域对高性能芯片需求的不断扩张,封装技术的重要性将进一步凸显。面板级封装凭借成本与效率优势,有望在中低端封装市场快速渗透,并逐步向高端市场拓展;而高性能基板技术的突破,将为高端封装提供更强支撑。未来,半导体封装行业将迎来技术迭代与市场规模扩张的双重机遇,成为半导体产业链中极具增长潜力的细致划分领域。
