突破技術(shù)封鎖，國(guó)產(chǎn)小芯片4nm封裝投入量產(chǎn)

國(guó)產(chǎn)小芯片技術(shù)，又前進(jìn)了一大步。

1月5日，長(zhǎng)電科技官方公眾號(hào)宣布，公司XDFOI Chiplet高密度多維異構(gòu)集成系列工藝已按計(jì)劃進(jìn)入穩(wěn)定量產(chǎn)階段，同步實(shí)現(xiàn)國(guó)際客戶4nm節(jié)點(diǎn)多芯片系統(tǒng)集成封裝產(chǎn)品出貨，最大封裝體面積約為1500mm2的系統(tǒng)級(jí)封裝。

長(zhǎng)電科技表示，公司這一工藝已應(yīng)用于高性能計(jì)算、人工智能、5G、汽車電子等領(lǐng)域，向客戶提供了外型更輕薄、數(shù)據(jù)傳輸速率更快、功率損耗更小的芯片成品制造解決方案，滿足日益增長(zhǎng)的終端市場(chǎng)需求。

目前，Chiplet（小芯片）已經(jīng)成為半導(dǎo)體制造及封裝領(lǐng)域最熱門的技術(shù)之一，日前，被阿里達(dá)摩院選為2023十大科技趨勢(shì)之一。

在摩爾定律放緩的當(dāng)下，小芯片成為能持續(xù)提高SoC高集成度和算力的重要途徑，各大企業(yè)也爭(zhēng)相進(jìn)入這一新的賽道，眾多美企也對(duì)該技術(shù)虎視眈眈，加緊布局。

長(zhǎng)電科技作為全球第三、中國(guó)大陸第一的封裝龍頭企業(yè)，取得這一新的突破，標(biāo)志著我國(guó)的多芯片集成封裝測(cè)試水平，已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，國(guó)產(chǎn)先進(jìn)封裝領(lǐng)域的景氣度，將得到進(jìn)一步提升。

01.封測(cè)龍頭長(zhǎng)電科技，躋身先進(jìn)封裝隊(duì)伍前列

后摩爾時(shí)代，Chiplet成為芯片發(fā)展的新趨勢(shì)，“Chiplet”一詞越來(lái)越多地出現(xiàn)在大眾視野。

我們知道，相對(duì)于單獨(dú)為一個(gè)整體的傳統(tǒng)芯片，Chiplet的不同之處在于，它像是樂(lè)高積木，不同形狀、大小、功能的小芯片，加上必要的電路設(shè)計(jì)，再借助先進(jìn)封裝技術(shù)，就可將其拼為一個(gè)完整的大芯片，從而能發(fā)揮更大的效益。

Chiplet模式具備開(kāi)發(fā)周期短、設(shè)計(jì)靈活性強(qiáng)、設(shè)計(jì)成本低和良率高等優(yōu)點(diǎn)

（圖源：CEIA電子制造）

除了降本增效外，Chiplet背后更重大的意義是，利用先進(jìn)封裝連接數(shù)個(gè)芯片以達(dá)到先進(jìn)制程芯片功能，可以繞過(guò)先進(jìn)光刻機(jī)技術(shù)的限制，是我國(guó)突破美國(guó)芯片科技封鎖的一個(gè)快捷方式。

也就是說(shuō)，如果我們暫時(shí)還無(wú)法制造4nm工藝制程的芯片，通過(guò)Chiplet技術(shù)，最終也能實(shí)現(xiàn)跟4nm芯片同樣的性能和功能。

因此，Chiplet對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，是核心戰(zhàn)略產(chǎn)品。

而實(shí)現(xiàn)Chiplet的前提便是先進(jìn)封裝，可以說(shuō)，Chiplet技術(shù)的推動(dòng)，離不開(kāi)先進(jìn)封裝。作為封測(cè)領(lǐng)域的龍頭老大，長(zhǎng)電科技近年來(lái)開(kāi)始大力推進(jìn)先進(jìn)封裝技術(shù)的布局。在去年整個(gè)行業(yè)進(jìn)入下行周期階段，長(zhǎng)電科技不僅沒(méi)有減少資本開(kāi)支，反而加快對(duì)先進(jìn)封測(cè)領(lǐng)域的投入與產(chǎn)能布局。

去年7月，長(zhǎng)電科技實(shí)現(xiàn)了4nm工藝制程的手機(jī)芯片封裝，以及CPU、GPU和射頻芯片的集成封裝，在芯片和封裝設(shè)計(jì)方面和客戶展開(kāi)合作，可幫助客戶將2.5D和3D等各類先進(jìn)封裝集成到智能手機(jī)和平板電腦。

長(zhǎng)電科技表示，目前，長(zhǎng)電科技XDFO技術(shù)可將有機(jī)重布線堆疊中介層厚度控制在50μm以內(nèi)，微凸點(diǎn)（μBump）中心距為40μm，實(shí)現(xiàn)在更薄和更小單位面積內(nèi)進(jìn)行高密度的各種工藝集成，達(dá)到更高的集成度、更強(qiáng)的模塊功能和更小的封裝尺寸。

同時(shí)，還可以在封裝體背面進(jìn)行金屬沉積，在有效提高散熱效率的同時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)需要增強(qiáng)封裝的電磁屏蔽能力，提升芯片成品良率。

據(jù)了解，此前，3D封裝難度較高，僅由英特爾和臺(tái)積電掌握并商用。如今，長(zhǎng)電科技3DChiplet先進(jìn)封裝技術(shù)正式投入量產(chǎn)，意味著在我國(guó)先進(jìn)封裝達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，有望借此突破芯片技術(shù)封鎖，解決“卡脖子”問(wèn)題。

02.先進(jìn)封裝，后摩爾時(shí)代的未來(lái)？

集成電路產(chǎn)業(yè)鏈包括芯片設(shè)計(jì)、制造、封裝和測(cè)試等環(huán)節(jié)，各個(gè)環(huán)節(jié)目前已分別發(fā)展成為獨(dú)立、成熟的子行業(yè)。

其中，封裝技術(shù)是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)核心一環(huán)，主要目的為保護(hù)芯片。在后摩爾時(shí)代，封裝正逐漸從傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向先進(jìn)封裝。先進(jìn)封裝的市場(chǎng)規(guī)模日益壯大，成為全球封測(cè)市場(chǎng)貢獻(xiàn)主要增量。

據(jù)Yole數(shù)據(jù)顯示，2020 年先進(jìn)封裝全球市場(chǎng)規(guī)模 304 億美元，全球封裝市場(chǎng)占比 45%；預(yù)計(jì)2026 年先進(jìn)封裝全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 475 億美元，占比達(dá)50%。

2020-2026年全球封裝規(guī)模及占比結(jié)構(gòu)

（來(lái)源：Yole，長(zhǎng)電科技定期公告，浙商證券研究所）

雖然目前中國(guó)大陸封測(cè)市場(chǎng)主要還是以傳統(tǒng)封裝業(yè)務(wù)為主，但隨著國(guó)內(nèi)領(lǐng)先廠商不斷通過(guò)海內(nèi)外并購(gòu)及研發(fā)投入，先進(jìn)封裝業(yè)務(wù)正進(jìn)入快速發(fā)展階段。

近年來(lái)，華為海思、高通、聯(lián)發(fā)科等知名芯片設(shè)計(jì)公司，正逐漸將封裝測(cè)試訂單轉(zhuǎn)向中國(guó)大陸企業(yè)。

根據(jù)Frost& Sullivan 數(shù)據(jù)，中國(guó)大陸先進(jìn)封裝市場(chǎng)2021-2025年年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）約為29.91%，預(yù)計(jì)2025年，中國(guó)先進(jìn)封裝在中國(guó)大陸封裝市場(chǎng)的占比將達(dá)到約32%。隨著國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程的不斷推動(dòng)，國(guó)內(nèi)封測(cè)龍頭企業(yè)工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步，國(guó)內(nèi)先進(jìn)封裝市場(chǎng)空間還將進(jìn)一步擴(kuò)大。

目前，國(guó)內(nèi)除了長(zhǎng)電科技外，通富微電、長(zhǎng)川科技、興森科技等國(guó)內(nèi)領(lǐng)先封測(cè)企業(yè)，都正抓住Chiplet先進(jìn)封裝技術(shù)帶來(lái)的前所未有的機(jī)遇，發(fā)力先進(jìn)封裝，力爭(zhēng)跑在外企之前，不再受制于人。

總 結(jié)

據(jù)長(zhǎng)電科技先進(jìn)封裝技術(shù)董事、首席執(zhí)行長(zhǎng)鄭力介紹，后摩爾時(shí)代，先進(jìn)封裝技術(shù)越來(lái)越重要，在行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈中有著巨大需求。從長(zhǎng)周期來(lái)看，封測(cè)產(chǎn)業(yè)必將有越來(lái)越大的發(fā)展空間，它在未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展中承擔(dān)的任務(wù)、價(jià)值以及創(chuàng)新的機(jī)會(huì)也將越來(lái)越多。

不過(guò)，需要正視的是，先進(jìn)封裝屬于高端技術(shù)，有著較高的技術(shù)壁壘，目前關(guān)鍵技術(shù)仍由國(guó)外企業(yè)掌控，我國(guó)先進(jìn)封裝的設(shè)備比較初級(jí)，高端技術(shù)仍依賴進(jìn)口。因此，想要在這一領(lǐng)域取得更好的發(fā)展，加速國(guó)產(chǎn)替代是必然。

此前，我國(guó)也已經(jīng)在Chiplet賽道開(kāi)始全面布局。去年12月16日，我國(guó)正式發(fā)布了《小芯片接口總線技術(shù)要求》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著我國(guó)已經(jīng)從產(chǎn)業(yè)生態(tài)入手，在Chiplet賽道擺脫對(duì)外依賴，擁有更多自主選擇空間，更快推動(dòng)各廠商技術(shù)發(fā)展。

相信在國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈與政策共同努力之下，國(guó)產(chǎn)芯片將會(huì)突破技術(shù)封鎖，掌握更多話語(yǔ)權(quán)，未來(lái)可期。