半导体产业最关键一环:封测!你对他了解多少

2020-09-15 作者: 微电子制造


今天要讲解的是半导体封测(封装测试),半导体产业依次为设计、制造、组装、测试、封装等环节。整个产业链主要包括核心产业链和支撑产业链。核心产业链主要由设计、制造和封测三个环节构成,指芯片设计、晶圆制造加工和封装测试。

半导体产业442法则没有变化,其中芯片设计占比40%,晶圆制造40%,封装测试20%,虽然占比最低,但是也是目前国内技术优势最大的部分。我们国家半导体产业头重脚轻,材料端,设备端是我们的弱项,但是封装测试是我国的强项。

封装过程---晶圆前道工艺的晶圆通过划片工艺后,被切割为小的晶片,然后进入封测流程,包括将切割好的晶片用胶水贴装到相应的基板(引线框架)架的小岛上。

利用超细的金属导线连接到基板的相应引脚,并构成所要求的电路;对独立的晶片用塑料外壳加以封装保护;塑封之后,还要进行后固化,切筋,成型、电镀以及打印等工艺;封装完成后进行成品测试--经过入检、测试和包装等工序,最后入库出货。

典型的封装工艺流程为:划片 装片 键合 塑封 去飞边 电镀 打印 切筋和成型 外观检查 成品测试,封测虽然是半导体中技术含量和利润相对低的部分,但是对比其他行业,技术含量也很高。

2019年我国集成电路设封测销售收入2193亿元,同比增长16%。IC设计占比38%,制造占比27%,封测占比33%。

全球封测增速仅为4%。我国16%,远远高于全球的平均值,而且不只是封测,设计,晶圆制造都高于全球的4倍以上,中国是全球最大的半导体消费国,这是为什么半导体会持续看好的原因,因为需求端的放量,因为国产代替的迫切,因为5G带出的产业变革。

按照芯片类型的不同,封测分为存储芯片封测和逻辑芯片封测,其中逻辑芯片是5G时代的主基调,CPU,GPU,SOC,FPGA都是逻辑芯片。

未来 7 年逻辑封测复合成长率12%,约为全球的2倍。我国逻辑封装测试产业自给率从2018年42%提升至2025年的 52%,占全球市场份额将从 2018年的22%提升至 2025年32%。未来5年增速明确。

整个封测业界都在积极备战5G芯片。在技术方面,5G芯片向封测厂商提出了更高的要求,先进封装技术成为重要关键点。

目前各大封测厂也开始积极在5G领域进行布局。如通富微电、长电科技与华天科技在积极部署相关5G封测技术,台积电、日月光等也在晶圆级高端封装上有所动作。

未来5G高频通讯芯片封装将向AiP技术和扇出型封装技术发展。其中,AiP技术顺应了硅基半导体工艺集成度提高的潮流,为系统级无线芯片提供了良好的天线解决方案.

扇出型封装可整合多芯片,且效能比以载板基础的系统级封装要佳,未来更多在5G射频前端芯片整合封装的应用。

5G、AI、云计算等支撑封测的技术革新,云端应用需要非常宽的带宽,摩尔定律及先进制程一直在推动半导体行业的发展,封装行业也需要新的技术迭代,高性能2.5D/3D封装技术、晶圆级封装技术、高密度SiP系统级封装技术、高速5G通讯技术以及内存封装技术等,这些将会成为接下来封装行业跟进产业潮流的主流技术及方向。

中国半导体封测的机会在于,应用倒逼设计,检测突破为先,加码未来材料。记住这段话,记住 记住 重要的事情说三遍。封测和之前的 半导体设备,半导体材料,芯片设计,构成半导体四个主题方向,也是明确的持续性的投资机会,因为自主可控的重点就是这四个大方向。