作者：九林

先進(jìn)封裝，不再是邊角料的存在。

知名分析師陸行之表示，棋盤(pán)中央如果說(shuō)先進(jìn)制程是硅時(shí)代的權(quán)力中樞，那么先進(jìn)封裝，正在成為下一個(gè)技術(shù)帝國(guó)的邊疆要塞。

最近，業(yè)內(nèi)關(guān)于先進(jìn)封裝的消息頻頻，其中又以FOPLP最為突出。

馬斯克宣布要跨界入局先進(jìn)封裝，瞄準(zhǔn)了FOPLP。旗下 SpaceX涉足將半導(dǎo)體封裝，擬于美國(guó)得克薩斯州建設(shè)自有 FOPLP產(chǎn)能。據(jù)悉SpaceX 的 FOPLP 封裝基板尺寸為業(yè)界最大的?700mm×700mm。日月光投入2億美元采購(gòu)設(shè)備，在高雄廠建立產(chǎn)線，計(jì)劃今年年底試產(chǎn)FOPLP。

?01、CoWoS的勁敵

先進(jìn)封裝意味著把不同種類的芯片，包括邏輯芯片、存儲(chǔ)、射頻芯片等，通過(guò)封裝及堆疊技術(shù)整合在一起，以提升芯片性能、縮小尺寸、減少功耗。

現(xiàn)在階段的先進(jìn)封裝大概可以分為三種：

倒裝芯片（Flip chip）。將芯片倒置（有源面朝下）放置在基板上，并通過(guò)芯片上的凸點(diǎn)（Bumps）與基板實(shí)現(xiàn)電氣連接的封裝技術(shù)。倒裝芯片可以算得上半個(gè)先進(jìn)封裝，一只腳踩在先進(jìn)封裝的門(mén)里，一只在門(mén)外，算是傳統(tǒng)封裝與先進(jìn)封裝的過(guò)渡產(chǎn)物。

2.5D/3D IC封裝。在中介層上垂直堆疊各類芯片，由此縮小接點(diǎn)間距，減少所需空間及功耗，臺(tái)積電的CoWoS便是屬于此類。

扇出型封裝。相對(duì)于扇入型封裝（Fan-In Packaging）來(lái)說(shuō)，扇出型WLP中，RDL可以向外延伸布線，從而提升I/O接點(diǎn)的數(shù)量及密度。

因?yàn)?a class="article-link" target="_blank" href="/e/1592241.html">人工智能的火熱，臺(tái)積電的CoWoS一夜爆紅。

當(dāng)前依賴臺(tái)積電CoWoS封裝的芯片包括英偉達(dá)A100、A800、H100、H800、GH200等。

火熱的同時(shí)，也讓臺(tái)積電的CoWoS封裝產(chǎn)能吃緊。目前臺(tái)積電的CoWoS封裝產(chǎn)能大概在每月3.5萬(wàn)片晶圓，約占總收入的7%到9%。預(yù)計(jì)到2025年末，月產(chǎn)能將提升至每月7萬(wàn)片晶圓，貢獻(xiàn)超過(guò)10%的收入。到了2026年末，月產(chǎn)能將進(jìn)一步擴(kuò)大，提高至超過(guò)每月9萬(wàn)片晶圓。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)字，從2022年至2026年，臺(tái)積電CoWoS封裝產(chǎn)能大概以50%的復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）增長(zhǎng)。

此前，臺(tái)積電CEO魏哲家表示，會(huì)在今年持續(xù)增加CoWoS產(chǎn)能，以滿足客戶需求。預(yù)計(jì)2025年，CoWoS的全年?duì)I收貢獻(xiàn)將從2024年的8%成長(zhǎng)至10%。

即使如此，臺(tái)積電的CoWoS產(chǎn)能仍然無(wú)法滿足AI 市場(chǎng)的全部需求。除了擴(kuò)充CoWoS外，半導(dǎo)體廠商也在尋找新的路線。

FOPLP正是能夠接棒CoWoS的候選者。

FOPLP可以追溯到FOWLP（扇出型晶圓級(jí)封裝），這個(gè)技術(shù)是英飛凌在2004年提出的，后來(lái)在2009年開(kāi)始量產(chǎn)，但是FOWLP只被應(yīng)用在手機(jī)基帶芯片上，很快就達(dá)到了市場(chǎng)飽和。

FOWLP是基于圓形的晶圓來(lái)進(jìn)行封裝，晶圓的形狀就像一個(gè)圓盤(pán)。由于是圓形，在邊緣部分會(huì)有一些空間難以像方形那樣充分利用，相對(duì)來(lái)說(shuō)可放置芯片的面積就小一些。

基于FOWLP，業(yè)內(nèi)延伸出了FOPLP（面板級(jí)扇出型封裝）。兩者英文縮寫(xiě)只差在P（Panel）、W（Wafer），面板與晶圓一字之差，影響體現(xiàn)于尺寸與利用率。FOPLP使用的載板，不是8寸/12寸的晶圓，而是方形的大尺寸面板。

這就帶來(lái)了很多優(yōu)勢(shì)。第一是成本低。采用方形的大尺寸面板，那么單片產(chǎn)出的芯片數(shù)量就更多，面積利用率更高。以600mm×600mm尺寸的面板為例，面積為12寸wafer carrier的5.1倍，單片產(chǎn)出數(shù)量大幅提升。

第二是靈活性高。在FOWLP封裝中，光罩的尺寸小，單次曝光面積有上限，需要通過(guò)拼接的方式曝光，效率低，良率低，影響產(chǎn)能。而FOPLP封裝，單次曝光面積是FOWLP的4倍以上，效率高、良率高，大幅提升了產(chǎn)能。

值得一提的是，F(xiàn)OPLP所使用的玻璃載板材料。

因?yàn)镕OPLP載板的面積大，在生產(chǎn)和處理的過(guò)程中，容易出現(xiàn)翹曲等問(wèn)題。所以，相比于傳統(tǒng)的硅材料，F(xiàn)OPLP的載板材料主要是金屬、玻璃或其他高分子聚合物材料。

其中，玻璃在機(jī)械、物理、光學(xué)等性能上具有明顯的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，玻璃基板已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)。目前布局了玻璃基板的包括臺(tái)積電、三星、英特爾等大廠。

正因?yàn)镕OPLP擁有如此出色的表現(xiàn)，未來(lái)先進(jìn)封裝中CoWoS不再會(huì)是一家獨(dú)大。

?02、誰(shuí)在入局？

先進(jìn)封裝的成長(zhǎng)是非常驚人的。

Yole去年七月報(bào)告中指出，受 HPC 和生成式 AI 領(lǐng)域的大勢(shì)推動(dòng)，先進(jìn)封裝行業(yè)規(guī)模有望在六年間實(shí)現(xiàn) 12.9% 的復(fù)合年增長(zhǎng)率（CGAR）。

具體而言，該行業(yè)的整體收入將從?2023 年的 392 億美元增至 2029 年的 811 億美元（當(dāng)前約 5897.32 億元人民幣）。

Yole預(yù)計(jì)FOPLP市場(chǎng)在 2022 年約為 4100 萬(wàn)美元，預(yù)計(jì)未來(lái)五年將呈現(xiàn) 32.5% 的顯著復(fù)合年增長(zhǎng)率，到 2028 年增長(zhǎng)到 2.21 億美元。

目前，三星已經(jīng)在部署用于先進(jìn)節(jié)點(diǎn)的FOPLP，其用于可穿戴設(shè)備的Exynos W920處理器采用了 5nm EUV 技術(shù)和 FOPLP。TrendForce報(bào)道，谷歌在Tensor G4 芯片中采用了三星的 FOPLP，而 AMD 和 NVIDIA 等公司目前正在與臺(tái)積電和 OSAT 供應(yīng)商合作，將 FOPLP 集成到他們的下一代芯片中。

臺(tái)積電，從小基板入手。

2024年8月，臺(tái)積電發(fā)布公告，計(jì)劃斥資171.4億元新臺(tái)幣向群創(chuàng)購(gòu)買南科廠房及附屬設(shè)施。臺(tái)積電CEO魏哲家公開(kāi)表示，臺(tái)積電正加速推進(jìn)FOPLP工藝，目前已經(jīng)成立了專門(mén)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，并規(guī)劃建立小規(guī)模試產(chǎn)線，力爭(zhēng)在2027年量產(chǎn)。

臺(tái)積電在FOPLP初期選擇尺寸較小的 300×300 mm 面板，預(yù)計(jì)最快 2026 年完成 miniline 小規(guī)模產(chǎn)線建設(shè)。

據(jù)了解，臺(tái)積電原本傾向515×510 mm 矩形基板，與傳統(tǒng)的 12 英寸圓形晶圓相比，這種基板的可用面積可增加三倍。此后又對(duì) 600×600 mm、300×300 mm 規(guī)格進(jìn)行了嘗試，最終敲定初期先用 300×300 mm練兵，日后再擴(kuò)展到更大尺寸上。

日月光，布局十年。

日月光投控營(yíng)運(yùn)長(zhǎng)吳田在今年2月表示，決定在中國(guó)臺(tái)灣高雄廠區(qū)投入2億美元（約新臺(tái)幣66億元）設(shè)立面板級(jí)扇出型封裝（FOPLP）量產(chǎn)線，預(yù)計(jì)第二季設(shè)備進(jìn)廠，第三季開(kāi)始試量產(chǎn)。

日月光十年前即投入FOPLP研發(fā)，初期采用300mm×300mm規(guī)格，在試作達(dá)到不錯(cuò)效果后，尺寸推進(jìn)至600mm×600mm，并于去年開(kāi)出設(shè)備采購(gòu)單，相關(guān)機(jī)臺(tái)預(yù)定第二季及第三季裝機(jī)，今年底試產(chǎn)，若試產(chǎn)順利，預(yù)定明年送樣客戶驗(yàn)證后，即可量產(chǎn)出貨。

吳田玉認(rèn)為，若600mm×600mm面板級(jí)扇出型封裝良率如預(yù)期順利，相信會(huì)有更多的客戶和產(chǎn)品導(dǎo)入，屆時(shí)可望成為業(yè)界主流規(guī)格。隨著客戶導(dǎo)入面板級(jí)扇出型封裝，可解決現(xiàn)有12寸晶圓尺寸已不敷使用的問(wèn)題。

力成科技，小批量出貨。

力成是全球封測(cè)廠商中第一家建設(shè)FOPLP產(chǎn)線的公司，于2016年設(shè)立，并在2019年正式導(dǎo)入量產(chǎn)，規(guī)格為510*515mm。

目前，力成位于新竹科學(xué)園區(qū)的全自動(dòng)FineLine FOPLP封測(cè)產(chǎn)線，于2024年6月進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段。業(yè)內(nèi)人士透露，力成科技已獲得聯(lián)發(fā)科電源管理IC封測(cè)訂單。

力成執(zhí)行長(zhǎng)謝永達(dá)在此前表示，經(jīng)過(guò)持續(xù)優(yōu)化，目前510×515毫米的良率大幅超出預(yù)期，并獲得客戶認(rèn)可。謝永達(dá)指出，看好未來(lái)在AI世代中，異質(zhì)封裝將采用更多FOPLP解決方案，并預(yù)計(jì)2026—2027年將導(dǎo)入量產(chǎn)。

長(zhǎng)電科技，技術(shù)儲(chǔ)備。

長(zhǎng)電科技是中國(guó)大陸最大的半導(dǎo)體封測(cè)廠商。

此前，長(zhǎng)電科技已明確表示，公司有扇出面板級(jí)封裝（FOPLP）技術(shù)儲(chǔ)備。并通過(guò)投資者互動(dòng)平臺(tái)確認(rèn)其在高密度扇出型集成封裝技術(shù)可提供從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的全流程服務(wù)，尤其在算力芯片相關(guān)的大尺寸倒裝及晶圓級(jí)扇出型封裝已經(jīng)積累多年的量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，并一直與不同的晶圓廠在最先進(jìn)制程的硅節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行合作。

?03、FOPLP，還未放量

按照調(diào)研機(jī)構(gòu)集邦調(diào)查所說(shuō)，會(huì)采用FOPLP先進(jìn)封裝的產(chǎn)品，主要可分為電源管理IC及射頻IC、 和CPU 及GPU、AI GPU 等三類。

目前FOPLP還沒(méi)有放量。

主要原因除了良率未達(dá)理想值以外，標(biāo)準(zhǔn)也尚未定出來(lái)。與以200毫米和300毫米標(biāo)準(zhǔn)為主的晶圓級(jí)封裝不同，不同制造商的面板尺寸差異很大，導(dǎo)致工具和設(shè)備設(shè)計(jì)不一致。通常必須為每種獨(dú)特的面板尺寸開(kāi)發(fā)定制解決方案。

據(jù)Nordson Test & Inspection計(jì)算機(jī)視覺(jué)工程經(jīng)理John Hoffman表示：“面板面臨的最大挑戰(zhàn)之一是尺寸缺乏標(biāo)準(zhǔn)化，這決定了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的很大一部分。對(duì)于晶圓，我們有 200 毫米和 300 毫米的標(biāo)準(zhǔn)，但面板差異很大。這種差異使系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得復(fù)雜，特別是在處理和壓平翹曲面板時(shí)?！?/p>

并且，從當(dāng)前的企業(yè)選擇來(lái)說(shuō)，無(wú)論是510x515mm、600x600mm為常見(jiàn)規(guī)格，目前都還未定。如果無(wú)法實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)線利用率，那么FOPLP 的規(guī)?；瘜⒊杀具^(guò)高。