“2020 国际半导体大会（World Semiconductor Conference 2020）于8月底在南京举行。会议期间，长电科技集团技能商场副总裁包旭升做了《微体系集成封装开辟差异化技能创新新范畴》的主题陈述，并在会后承受了电子产品国际等媒体的采访，一同就封装业的现状及走势进行了评论，内容涵盖了封装与规划需严密协作，封装没有高端、低端之分，封装的技能驱动要素，晶圆厂和封装厂在封装方面的各自优势剖析，长电科技现在要点开展的封装方向等许多论题。
1 封装与规划需严密协作
芯片的集成度越来越高，得益于规划和封装的前进。曩昔人们对封装重视度不行，说到半导体更多的是规划或晶圆制作。但在今日，我们意识到封装的重要性，例如中国大陆的前3家封装厂商都有不错的堆集，已进入全球前10。正如在一家公司中，很难评判技能、财政或运营哪一部分更重要，由于实际上每个环节对产品都很重要。
因而，今日在规划芯片项目时，有必要要从开端布局功用模块的时分就跟晶圆厂、封装厂乃至体系厂一同进行协同规划仿真。例如长电科技的规划团队在规划阶段就会与客户充沛交流，后续还会持续在规划仿真方面加大投入力度，这样在客户的规划发布时，长电科技就可把相应的封装做好。
以封装射频集成技能为例，需求客户事前奉告射频产品的功用、芯片的布局以及技能需求，之后长电科技会依据工艺才能将元件合理摆放，如有搅扰会加做电磁屏蔽，并告知客户电磁屏蔽的功用以及内部资料的相关状况。
可见，芯片制作和封装是全产业链交融的技能，与20年前各个阶段互不交流的状况彻底不同。
江苏长电科技股份有限公司
2 封装：没有高端、低端之分
哪种封装今后会成为干流的封装？业界通常将某些技能称为高端封装，有的称为低端封装，这种分法是否合理？
实际上，可以把封装的各种类型想像成东西箱中不同的东西，在不同的运用中运用不同的东西。从这个视点看，封装就没有“高端”或“低端”的区别了。
封装的根本是互联方法（如WB/打线，FC/倒装，RDL/重布线，TSV/硅穿孔，DBI等）和基板 （金属结构，陶瓷基板，有机基板，RDL stack/重布线堆叠，异构基板，转接基板等），芯片与器材的维护与散热方法（塑封，空腔，FcBGA 和裸芯片/WLCSP等），以及不同引脚方法（Lead, Non-lead, BGA等）的结合。
先进封装首要触及芯片厚度减小和尺度增大，及其对封装集成敏感度进步，基板线宽距和厚度的减小，互联高度和中心距的减小，引脚中心距的减小，封装体结构的杂乱度和集成度进步，以及终究封装体的小型化（X/Y/Z方向）和功用的提高及或许的体系化程度提高。而先进SiP（体系级封装）是先进封装中带有体系功用的多芯片与器材的一种封装方法的总称。与其相对应的则是 SoC（行将体系规划集成于芯片上，然后选用相对SiP简略的封装方法）。
现在有2种SiP封装类型是业界重视度较高的：
1) Chiplet （芯粒），特点是选用了 Chiplet 组件芯片。其更多见于 2.5D 高端 FcBGA 封装以做高速运算等运用。这种封装现在开展敏捷很大，前两大晶圆厂投入巨资在建工厂开发这种封装，多用于数字芯片的集成。
2）FEM SiP（前端模块体系级封装）。模仿类芯片，比方 RF，MEMS 等，多运用 SiP 封装。在这个范畴，OSAT（封测代工厂）布局了许多。
值得一提的是，尽管数字类芯片用到的 Chiplet SiP 和 RFFE（射频前端）用到的 FEM SiP 现在在商场中很热，但并不能代表这两种封装可以把业界不同器材的技能难题全都处理。只能说这两类 SiP 被更多地运用和推动了先进封装的技能。
以最近重视度较高的“充电桩”为例，只需用到电的当地就要用到功率器材，像 IGBT，用到的封装便是TO。TO 是本来很早就呈现的封装技能，后来开展到管脚更多的 SOD、SOT，再后来开展到 SOP 封装，还有再先进的、脚数更多的 QFN。这几种封装现已出来几十年了，尽管人们对它们的重视度不高，但充电桩、手机里的快充以及第三代半导体（碳化硅、氮化镓）芯片运用的封装技能，既不是 Chiplet 也不是 FEM SiP，而是 TO, SOT, SOP, QFN 等根本技能，但在其基础上完善与进一步开展了，如 IPM （智能功率模块）SiP。
长电科技现在还做 SOP 的研制，所要到达的意图是在相同的封装结构里运用不同的封装资料。例如，在贴芯片的时分会给客户供给不同的贴片资料以到达不同的功用散热和可靠性等级，由于要把散热做到更极致一些，功率和可靠性要做到更高一些，这些改动可以协助功用得到提高。例如，功率器材里 50% 的功用要依托封装，所用的封装便是 SOP。所以，只需商场运用在高速开展，所需的封装技能就会遭到重视并快速开展。
可见，不论是 2.5D/3D 封装，或许是 FEM SiP，仍是用到第三代半导体的 TO, SOT, SOP，都会高速开展并遭到重视。
3 封装的技能驱动要素
需求不会平白无故呈现。
3.1 关于SiP封装，分为Chiplet和FEM SiP。
1)Chiplet。第一个驱动要素是在数字类的 SiP 部分。由于摩尔定律现在最小已到了 5 nm制程，正在开发 3 nm，还有人在评论 1 nm；但与此同时，制作本钱在大幅度添加，并不是每家公司都能承担起数亿人民币水平的芯片、流片。一种稳妥的方法是把通过验证的芯片做成标准化的芯片，再把具有杰出中心竞争力的芯片用新晶圆制程工艺去流片，之后再用 SiP 整合到一同，这样就产生了对 Chiplet SiP 的需求。
2)FEM SiP。关于模仿端，5G 年代，5G 手机要向前兼容4G、3G，因而元件数量是翻倍的，但手机的尺度不能太大。并且，5G 的功耗也较大，功耗高就要求电池容量更高，从 3800 mAh 做到 4000 mAh、4500 mAh。电池越来越大，也意味着留给芯片的空间就更有限，怎样在更小的空间里集成更高、更多的元件？SiP是现在最有用的技能。
3.2 轿车电子范畴的封装改变
首要，轿车电子产品用到的封装技能根本上全部都是已有的、量产的封装技能。由于轿车电子对可靠性的要求很高，所以用到的封装技能有必要是量产的，且是在消费类、核算类等产品中通过验证的，才会拿来用到轿车电子中。
其次，本来轿车电子中用到的更多的封装技能是比较传统的，现在现已逐渐扩展到了许多高I/O、高密度的封装技能，例如 WB BGA, FCBGA-SiP等。曾经，轿车电子中更多的是电控元件，所以 TO、SOP、SOT、QFN 等封装技能在轿车电子上运用了许多年。现在，跟着5G的呈现，以及轿车电子智能功用的扩展，首要驾驭舱内一些车载信息文娱体系内的内容扩展到了 Wire Bond（焊线） 等一些封装技能。例如大屏，大屏代表的便是操控芯片的 I/O 多，但又期望它能反响敏捷，就像手机用户必定不期望按完手机屏暗地需求等候顷刻手机才有反响。在这种需求下，WB BGA 和 fcCSP 等类型的封装就被运用到轿车电子产品中。
ADAS （高档驾驭员辅佐体系）呈现后，例如 DMS（疲惫驾驭预警体系），在司机忽然犯困时有提示，在这种需求下就呈现了新的根据 FCBGA 技能上做的 SiP，它在可靠性以及功用上都是有确保的。
现在，还有边际核算（Edge computing）。在 5G R16 国际标准出来之后，不太或许把一切的信号都上传到云端去做决议计划，所以有一部分运算决议计划需求在车内完结。这就有必要要有一个中心的核算单元，类似于服务器的CPU，一旦触及到高功用、高速的核算，会选用 FC-BGA、 Chiplet SiP 等 2.5D/3D 封装，以及 5 nm，3 nm 这样的芯片，这还需求开展一段时间。
3.3 碳化硅封装技能的应战
现在，长电科技的客户在用碳化硅时，首要运用的技能是 SOT、SOP、QFN、TO。实际上，碳化硅资料面世今后，仍是在沿袭本来的一些封装技能。可是，人们在极力提高封装的功用，以发挥资料的特性，由于碳化硅本身才能很强，但外面穿的“衣服”还不能让它发挥优势。所以封装时，在散热、功率、可靠性方面都要提高，尤其是在电功用提高上的，由于第三代半导体本身便是电功用上的提高。
4 晶圆厂和封装厂在封装方面的各自优势
现在许多晶圆代工厂也在开发 2.5D 和 3D 封装技能，这会给传统封装厂带来冲击吗？
的确存在影响。由于在 2.5D 和 3D 技能中触及到许多中道封装，是前道封装的连续，而晶圆厂在前道环节是有技能优势的，例如硅转接板（Si TSV Interposer）封装、3D微凸块micro-bumps，或许晶圆的 Wafer to Wafer高密度衔接。
而像长电科技等封装厂的优势在于异质异构的集成。无论是 Interposer 仍是 Chiplet，怎么把这些芯片用封装工艺进行高密度集成是有很大技能应战的。例如将5、6个芯片集成到倒装芯片球栅格阵列的封装格局（FC-BGA）上，这种封装里需求10L以上的基板，用到许多异质资料。把多个芯片、被迫元件、多层基板在后道环节进行集成，这样杂乱的工艺难度系数很大。而封装厂在处理这类难题时是有必定技能堆集和技能优势的。
例如，长电科技江阴工厂从2008年就开端出产大颗的 FC-BGA 产品，现在近 80 mm x 80 mm 的技能现已验证完结，52.5 mm x 52.5 mm 的产品现已量产多年。未来，长电科技还将持续开发 70 mm、80 mm 以上的产品。现在现已有客户提出期望长电科技开发 100 mm x 100 mm 尺度的 FC-BGA 封装技能。这些研制项目十分具有应战性，由于不只需求处理硅片，还需求处理好基板、被迫元器材、散热盖、TIM胶等元件的集成——需求重视这些元件结构装备、翘曲、资料特点，并且还要完成99.9%以上的良率。一旦进入 2.5D/3D 封装范畴，假如良率仅能到达 80% 或 90%，是不能被商场承受。由于购入只是一颗 FC-BGA 基板就或许花费上百美元，假如良率低，是很难在商场上存活的。
因而，晶圆厂在 2.5D 和 3D 技能范畴的开发，对封装厂的确有必定影响，由于晶圆厂可以使用本身优势，在中道晶圆级环节连续竞争力。可是作为封装厂，长电科技也有在 2.5D 和 3D 后道封装范畴的经历堆集和技能壁垒，当下很难判别输赢。
从供应链视点考虑，许多客户仍是等待专业化的分工，期望晶圆厂专心做好芯片，封装再独自找其他厂商来做。
5 客户挑选封装厂的考量要素
触及到客户的商业模式。实际上，芯片供货商的挑选要考虑的要素许多，比方他们服务的客户、客户的详细需求、终端产品地点的区域等。此外，从本钱和供应链安全的视点来说，晶圆厂（Fab）的诉求和封装厂的诉求必定是不一样的。
例如 IDM 厂商也并不是彻底不委外制作产品，即使产能不满也会托付其他厂商代工，来起到多方复核的作用，做单一来历的技能是十分风险的。因而，许多大客户有十分严厉的双源方针。新产品规划完结后，假如只需一家厂商代工，许多客户宁可不做。这便是为什么一些很好的封装技能被开发出来后，许多大公司不敢容易选用，首要原因便是双源方针，客户不期望把一切技能环节都押注在同一家公司上。
6 长电科技要点开展的封装
现在长电科技要点开展以下几类封装。
1）SiP，类似于上文说到的 FEM 这种运用于5G的封装。
2）运用于 Chiplet SiP 的 2.5D/3D 封装。
3）晶圆级封装，使用晶圆级技能在射频特性上的优势来开展扇出型（Fan-Out）封装。
4）运用于轿车电子和大数据存储等开展较快的抢手封装类型。
上述几类封装技能，在通讯范畴和消费范畴有许多相通之处。例如 SiP 在两个范畴内都有运用。尽管不同范畴还需求在结构、功用、资料，乃至本钱等方面做一些调整，但只需着力开展好通讯范畴的技能，便能很好地掩盖到其他商场范畴客户的需求。例如，消费范畴的封装本钱压力较大，长电科技将会调整通讯范畴所用的高密度封装中的资料和工艺，在确保产品质量和可靠性的基础上，为客户供给本钱较低的版别。
