在過去很長一段時間內，摩爾定律是集成電路發展的指明燈。但當先進制程進入到了10nm時代后，摩爾定律的發展遇到了瓶頸，攻克下一代先進工藝的成本成為了很多企業的壓力。這也意味著，集成電路依賴先進工藝而實現性能提升的路受到了阻礙。先進封裝由于能夠以更低的成本獲得更高的性能，滿足了集成電路市場的需求，而受到了業界的關注。

　　至此，先進封裝的價值被釋放了出來。根據Yole的統計數據顯示，先進封裝市場的收入預計將從2014年的200億美元增長到2025年的420億美元，從增長幅度上看，這幾乎是傳統封裝市場的三倍（先進封裝的增長為6.1%，傳統封裝的增長為2.2%）。

　　先進封裝巨大的市場前景，使得眾多廠商“瘋擁”至此，在他們“瘋狂”的投資下，先進封裝成為了集成電路發展的風潮之一。由此，封裝市場也出現了變革——Yole表示，封裝業務發生了模式轉變，除了傳統的OSAT和IDM廠商在發展先進封裝，晶圓廠，基板/ PCB供應商，EMS / ODM等以其他商業模式運營的廠商也在向這個領域進軍。

　　晶圓廠是最大的挑戰者？

　　先進封裝開始受到業界的矚目，是2015年臺積電憑借InFO封裝技術獨攬了蘋果的大單。在接下來的幾年中，臺積電接連推出了CoWoS、SOIC 3D等技術，來完善其在先進封裝領域的布局。為了進一步擴大其在先進封裝上影響，今年8月，臺積電將其旗下SoIC、InFO及CoWoS 等3D IC技術平臺進行了整合，并命名為3D Fabric。據臺積電介紹，在產品設計方面，3D Fabric提供了最大的彈性，整合邏輯chiplet、高帶寬內存（HBM）、特殊制程芯片，可全方位實現各種創新產品設計。另外，據據日經亞洲評論最新報道顯示，臺積電還正與谷歌等美國科技巨頭合作，開發新的芯片封裝技術。

　　從資本投入上看，在臺積電今年高達150億美元至160億美元的資本支出中有10%將用于先進封裝。同時，據相關媒體報道顯示，因應南科產能擴建，臺積電還將在南科興建3D封測新產線，并在龍潭、竹南持續擴充先進封測規模。據臺積電官網的最新信息顯示，他們目前有4座先進的芯片封測工廠，新投產兩座之后，就將增加到6座。

　　三星將臺積電視為是其在晶圓代工上的對手，在臺積電憑借先進封裝獲得紅利后，三星也開始向先進封裝領域發起進攻。與臺積電不同的是，三星選擇了從FOPLP和FOWLP兩個方面切入這個領域。2018年初，在韓國首爾舉辦的三星晶圓代工論壇上，三星公布了其封測領域的路線圖，就2.5D/3D封裝上來說，三星已經可以提供I-Cube 2.5D封裝，2019年則會推出3D SiP系統級封裝。同時，三星宣布設立了“三星先進晶圓代工生態系統”（Samsung Advanced Foundry Ecosystem，簡稱 SAFE），并強化主要客戶高通等的關系，提升成長引擎。

　　2019年10月，三星推出了12層3D-TSV（硅穿孔）技術。今年8月，三星又推出了其3D芯片先進封裝技術，并將其命名為“eXtended-Cube”，簡稱“X-Cube”。

　　EMIB、高級接口總線（Advanced Interface Bus：AIB）、Foveros、Co-EMIB和Omni-Directional Interface則是英特爾針對先進封裝領域所推出的相關技術。2018年12月，英特爾展示了名為“Foveros”的全新3D封裝技術，這是繼2018年英特爾推出突破性的嵌入式多芯片互連橋接（EMIB）封裝技術之后，英特爾在先進封裝技術上的又一個飛躍。

　　英特爾在其2020年架構日中，介紹了繼Foveros后又一新的先進封裝技術，英特爾將之稱為是“混合結合（Hybrid bonding）”技術。英特爾的官方資料顯示，當今大多數封裝技術中使用的是傳統的“熱壓結合（thermocompression bonding）”技術，混合結合是這一技術的替代品。這項新技術能夠加速實現10微米及以下的凸點間距，提供更高的互連密度、帶寬和更低的功率。

　　Yole在其報告中指出，從還在繼續進行10nm以下工藝研發的廠商中看，異構集成和先進封裝技術已經成為了他們路線圖中重要的一部分。Yole在其報告中表示：“當前很多正在開發的高端、低端芯片都在采用各種各樣的多芯片封裝（multi-die packaging ：系統級封裝）。這些設計將滿足與異構集成有關的性能以及更緊迫的生產需求。”

　　除了這些晶圓代工廠外，UMC，SMIC，Global Foundries和XMC等其他代工廠也正在投資先進的封裝技術。

　　據UMC官網顯示，公司具有豐富的晶圓凸塊、打線、堆疊式芯片、晶圓級等封裝專業一站式服務經驗，具備認證合格的 2.5D、3DIC 與扇出型晶圓級封裝解決方案，可滿足先進封裝需求。

　　從中國大陸晶圓代工廠的進展上看，SMIC以前是通過與其他廠商合作來推進先進封裝的發展。但根據日亞評論的消息顯示，近期，SMIC也正在尋求建立類似的先進芯片封裝能力，并訂購了相關設備以運行小型先進封裝生產線。XMC則能夠為圖像傳感器和高性能應用提供3D IC TSV封裝方案。

　　OSAT廠商的先進封裝實力

　　從先進封裝的技術上看，先進封裝包括倒裝芯片（FC）、硅通孔（TSV）、嵌入式封裝（ED）、扇入（Fan-in）/扇出（Fan-out）型晶圓級封裝、系統級封裝（SiP）等。而通過上述的盤點，我們不難發現，晶圓代工廠大都在Fan-out等先進封裝上占有先發優勢。這些新技術出現在市場當中，也被業界認為是沖擊了原由傳統OSAT廠商占有的市場。

　　但實際上，類似ASE / SPIL，Amkor和JCET也正在投資各種先進的SiP和Fan-out技術，尤其是在SiP方面，傳統的封測廠商仍是占據著主要市場。

　　對此，行業專家指出，晶圓代工廠與傳統OSAT廠商還存在著一些差異。在2.5D和3D技術中涉及到許多中道封裝（這實際上是前道封裝的一種延續），晶圓廠在前道環節具有技術優勢，因此，他們更容易從2.5D和3D技術上進行切入。而后道封裝廠商的優勢則在于異質異構的集成，因此，傳統OSAT廠商在SiP方面更具優勢。

　　從各大OSAT廠商在先進封裝的實力上看，根據OSAT龍頭日月光官網的消息中看，公司所能提供的先進封裝包含系統級封裝（System in Package， SiP）、立體封裝（2.5D & 3D IC Packaging）、扇出型封裝（Fan Out Packaging）、微機電與感測元件封裝（MEMS and Sensor Packaging）等。

　　其中，日月光在SiP方面投入，為其帶來了豐碩成果。據相關報道顯示，日月光2019年營收25億美元，年增13%，其中SiP貢獻了2.3億美元，這遠遠超出了公司之前訂下的每年（SiP項目）營收1億美元的“小目標”。

　　安靠（Amkor）也是致力于先進封裝領域發展的玩家之一。根據安靠2019年的財報會議內容顯示，當前有來自各個市場的客戶都在利用Amkor先進技術實現小型化，提高性能與可靠性并降低系統成本。這些對高級封裝（特別是高級SiP封裝）的需求增長推動了公司在2019年下半年的大部分收入增長。據悉，安靠SiP封裝在消費類和汽車市場上已站穩腳跟，同時在智能手機市場上表現出了封裝行業領導地位。

　　從中國大陸方面上看，封測是我國集成電路產業中發展比較完善的一個領域。長電科技、華天科技與通富微電是我國在封測領域的佼佼者，從他們的發展情況中看，這些企業也逐漸參與到了先進封裝上的競爭中來。

　　據長電科技2019年的年報顯示，先進封裝已成為其營收的主要來源，其先進封裝技術包括 SiP、WL-CSP、FC、eWLB、PiP、PoP及開發中的2.5D/3D 封裝等。從長電科技的布局中看，其目前重點發展的是封裝技術包括，SiP封裝（包括應用于5G FEM的SiP）、應用于Chiplet SiP的 2.5D/3D封裝以及晶圓級封裝。今年，長電科技還實現了雙面封裝SiP產品的量產，推動了其封裝技術向消費領域發展。

　　今年8月，長電科技科技發布公告稱，公司計劃再募資50億，投入先進封裝研發，以進一步發展SiP、QFN、BGA等封裝能力。

　　近年來，華天科技則在南京、昆山工廠等地對先進封裝領域做出了布局，涉及了WLCSP、TSV、Bumping、Fan-out、FC等多個技術。據悉，華天科技2020年上半年在先進封裝方面的研發費用達2億元，同比增長15.41%，占營業收入比例為5.4%。從其動作上看，今年7月，華天科技（南京）有限公司集成電路先進封測產業基地（一期）項目正式投產。此外，據證券日報報道顯示，進入下半年，華天科技總投資超9億元的昆山擴建項目建設也進入了沖刺階段。同時，晶圓級傳感器封裝技術、扇出型封裝技術、三維系統互連技術將達到世界先進水平，中高端封裝占銷售比例提高到50%以上。

　　通富微電則擁有Bumping、WLCSP、FC、BGA、SiP等先進封測技術。據中國電子報的消息顯示，2020年上半年，通富微電在2D、2.5D封裝技術研發上取得突破，Si Bridge封裝技術研發拓展，Low-power DDR、DDP封裝技術研發取得突破。

　　可以看出，雖然晶圓代工廠和傳統OSAT廠商在發展先進封裝上各具優勢，但這兩者都在向更多的方向進行拓展，或許未來這些廠商之間的競爭會變得更加激烈。

　　FOPLP為基板/PCB供應商提供機會

　　除了晶圓代工廠和OSAT廠商外，SEMCO（三星電機），Unimicron，AT＆S，Shinko等IC基板和PCB制造商也正在向高級封裝領域進行拓展，面板級扇出封裝和有機基板中的嵌入式die（和無源芯片）為他們提供了機會。

　　眾所周知，晶圓級扇出封裝（FOWLP）和面板級扇出封裝（FOPLP）是扇出型封裝的兩大發展方向。而由于面板級扇出封裝的技術門檻較高，與之相關的標準還沒有確定，因此也為其推廣造成了一定難度。但從另外一方面來看，如果突破了這些難點，那么相比于晶圓級扇出封裝，面板級扇出封裝則會帶來更大的成本效益。

　　（300mm 晶圓和面板上芯片數量的對比。 來源： STATS ChipPAC， Rudolph）

　　從上圖中便可以看出，面板級扇出封裝在“晶圓”形狀上發生了改變。而正是這種方形的形狀，為PCB等廠商帶來了機遇。由于標準的不確定導致面板尺寸五花八門，所以與之相關的設備也沒有統一的標準。但市場上也有設備能夠支持板級封裝中的各種工藝——對于某些面板制造工藝（電鍍、物理氣相沉積PVD、模塑、芯片貼裝和劃片等）可以采用來自PCB、平板顯示或LCD產業的設備來進行生產。因此，基板/PCB供應商也有了切入先進封裝的機會。

　　據麥姆斯咨詢2018年的報告顯示，三星電機（SEMCO）可能是最激進的：他們過去兩年來在該領域投資超過4億美元，并最終利用該技術為其新款消費類產品——Galaxy Watch智能手表生產集成應用處理器單元（APU）。

　　EMS/ODM加入競爭賽道

　　根據Yole的報告顯示，Google，Microsoft，Facebook，阿里巴巴等軟件公司正在設計自己的處理器，以控制系統級集成和定制以及供應鏈直至組裝和封裝級。富士康和捷普等EMS廠商正在投資組裝和封裝能力，以將價值鏈上移至更高利潤的業務。這些廠商的加入也為先進封裝領域帶來了一絲不同的氣息。

　　從市場情況中看，類似于Google，Microsoft，Facebook，阿里巴巴等企業在發展先進封裝的進程上往往偏向于合作的方式。這其中就包括Google向臺積電伸出了橄欖枝，共圖在SoIC上取得突破。

　　此外，阿里巴巴達摩院發布的《達摩院2020十大科技趨勢》中也提到了先進封裝的重要性，報告中指出，模塊化降低芯片設計門檻是一種趨勢，其中，chiplet的模塊化設計方法就是采用先進封裝的方式將不同功能“芯片模塊”封裝在一起，通過簡化設計從而加快了芯片的交付。

　　這些企業對于先進封裝上的支持，促進了這個行業的發展。另外一方面，富士康和捷普等EMS廠商則是選擇更為直接地加入到了先進封裝的賽道中。

　　其中，富士康的表現尤為積極。其在先進封裝領域的布局也被視為是“富士康3.0”轉型升級中的重要角色。據相關媒體報道顯示，鴻海董事長劉揚偉也曾在財報會議上表示，針對半導體領域，公司除了布局半導體3D封裝外，也在切入面板級封裝（PLP），與系統級封裝（SiP）。根據半導體風向標所記錄的鴻海財報電話會議的內容顯示，目前，鴻海已經具備了進行SiP的能力，鴻海旗下訊芯科技控股股份有限公司就是一家專業系統模組的封裝測試公司，所以SiP對鴻海來說并不陌生。而在先進封裝方面，公司則計劃將在成都建立一些先進的封裝能力。其目標是在2021年底到2022年，擁有這樣的封裝產品。另外，今年7月，富士康計劃在青島建設的先進芯片封裝與測試工廠也已破土動工，據悉，該項目預計2021 年投產，2025 年達到全產能目標，其目標鎖定5G 通訊和人工智能芯片封測項目。

　　結語

　　瘋狂的市場吸引著同樣瘋狂的廠商，以不同業務模式進行運營的廠商紛紛進入到了先進封裝領域，不僅為這個市場帶來了活力，也為這個市場帶來了挑戰。如何在未來競爭激烈的先進封裝市場中立足，也是這些廠商需要冷靜思考的事情。
責任編輯：YYX