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华雄芯资讯:先进封装护航国产高端芯片
发布时间:2022.12.22
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  华雄芯资讯:先进封装护航国产高端芯片

过去的五十年里,电子行业一直处在摩尔定律的黄金年代,晶体管尺寸不断微缩,从微米级到纳米级不断进步。但出于物理极限和制造成本的原因,当技术节点从16/12nm向3nm/2nm演进,甚至跨过纳米门槛后,先进的逻辑技术能否继续提供未来计算系统所需的能源效率,成为行业关心的重点。

从市场趋势来看,过去十年中,数据计算量的发展超过了过去四十年的总和,云计算、大数据分析、人工智能、AI推断、移动计算,甚至自动驾驶汽车都需要海量计算。而要解决算力增长问题,除了继续通过CMOS微缩来提高密度之外,能够将不同制程/架构、不同指令集、不同功能的硬件进行组合的异构计算,也已经成为解决算力瓶颈的重要方式。

于是,不再是一条直线的芯片技术发展路线,以及市场对创新解决方案的需求,将Chiplet和与之相关的先进封装技术推向了创新的前沿。

Chiplet给半导体行业带来新契机

Chiplet概念本身其实并不复杂,其核心理念就是将原来SoC单芯片中的各种功能变成单独模块,然后再通过先进封装形式变成一颗多功能、复杂的芯片。“Chiplet对我国半导体产业的意义在于当先进制程受限时,我们可以通过这种相对更成熟、更可控的技术平台,实现性能与成本间的均衡。”华雄集团总裁李志华指出,Chiplet可大幅缩短大型芯片开发周期、提升良率、降低开发风险,并在晶圆面积利用效率、降低成本方面有着自己独特、明显的优势。而且Chiplet所涉及的小芯片IP具有出色的复用性和功能验证特性,可以有效降低设计的复杂度和设计成本,提高产品的迭代速度。

不过,当Chiplet落实到封测产业时,宏观来看,先进封装未来面临的挑战应该与我们曾经在逻辑工艺节点演进过程中遇到的挑战是类似的,如何提升互连密度即为一例。众所周知,目前的互连一般包括集成电路的片内互连和异构系统集成中的片外互连,无论利用硅通孔(TSV)、2.5D、RDL还是中介层(Interposer)的方法,都需要解决两个问题:一是系统互连,二是验证。因此,除了先进封装企业不断优化提升自身技术储备外,还需要与晶圆工艺、电路板技术和系统级产品实现良好配合。

国内封测市场现状

近年来,随着智能手机、物联网、人工智能、汽车电子等新兴领域应用市场的快速发展,带动了全球封装测试产业的持续增长。Yole数据显示,2021年先进封装的全球市场规模约350亿美元,到2025年将增长至420亿美元,先进封装在全部封装的占比将从2021年的45%增长到2025年的49.4%。2019-2025年,全球先进封装市场的CAGR约为8%,相比同期整体封装市场(CAGR=5%)和传统封装市场,先进封装市场的增长更为显著,将成为全球封装市场的主要增量。
中国封测产业增速则持续领先全球,根据中国半导体行业协会数据统计,中国市场规模由2017年的1889亿元增至2021年的2763亿元,年均复合增长率约为9.9%,2022年预计市场规模将达2985亿元。

华雄集团总裁李志华将目前国内的封测企业分为中低端、高端和先进封装三类,其指出由于受到地缘环境、经济下滑等因素影响,中低端封测市场出现了近40%的下降。而与之相对应的是,得益于整个市场的大体量、高成长性以及国产化需求,面向数据中心、人工智能、自动驾驶等行业的高端芯片封测市场将以每年10%-20%的增幅高速成长。但总体而言,国内封测企业产品的技术含量和附加值还是偏弱,借助Chiplet和垂直市场机遇,不断提升工艺技术、产品规格及服务能力,是推动产业高质量发展的关键所在。

另一方面,半导体行业有周期性变化规律,行业整合也在所难免,尽管强者恒强,但对小企业来说只要在认清自身优势的前提下选好赛道,机会就一定会出现。