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報(bào)道，“先進(jìn)封裝將是撬動(dòng)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)繼續(xù)向前的重要杠桿?！眹?guó)內(nèi)集成電路封裝行業(yè)領(lǐng)軍人物于大全曾如此表態(tài)。

隨著摩爾定律——這條被半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)界奉為圭臬的理論逐漸失效，半導(dǎo)體技術(shù)爭(zhēng)奪戰(zhàn)已由晶圓代工先進(jìn)制程，延伸至先進(jìn)封裝。在這場(chǎng)沒有硝煙的“戰(zhàn)爭(zhēng)”中，為了取得勝利，晶圓代工廠各有“算盤”。

9月3日，聯(lián)電與封測(cè)廠商頎邦共同宣布股權(quán)交換案，未來雙方將建立長(zhǎng)期策略合作關(guān)系。 事實(shí)上，晶圓代工廠入局封測(cè)領(lǐng)域并不鮮見，包括臺(tái)積電、三星、英特爾、中芯國(guó)際等在很早之前就已布局先進(jìn)封裝。具體到聯(lián)電方面，它選擇入股封測(cè)廠商頎邦有何“心思”？對(duì)晶圓代工廠而言，改變以往分工合作的模式，選擇自己做先進(jìn)封裝，這是否是一筆劃算的商業(yè)考量？

聯(lián)電的“心思”

我們先從較早入局先進(jìn)封裝的三家晶圓代工廠——臺(tái)積電、三星、英特爾的情況來對(duì)比下聯(lián)電此次入局封測(cè)領(lǐng)域的不同點(diǎn)。

臺(tái)積電早在2012年便已開啟了在封裝領(lǐng)域的布局，并于2020 年整合旗下 SoIC、InFO 及 CoWoS 等 3D IC 技術(shù)平臺(tái)，并命名為“3D Fabric”。目前，臺(tái)積電在中國(guó)臺(tái)灣已設(shè)有四座自有先進(jìn)封測(cè)廠區(qū)，主要提供晶圓凸塊、先進(jìn)測(cè)試、3D 封裝等業(yè)務(wù)。

英特爾方面則推出Foveros 3D堆疊封裝技術(shù)與EMIB（嵌入式多管芯互連橋）封裝。在2020年架構(gòu)日中，英特爾又介紹了最新的封裝技術(shù)——“混合結(jié)合（Hybrid bonding）”。

三星電子方面，在2015年失去蘋果訂單之后，就開始研發(fā)先進(jìn)封裝FOPLP技術(shù)。2018年，三星電子的3D封裝技術(shù)“X-Cube”開發(fā)完成。

與臺(tái)積電、三星、英特爾選擇自己研究先進(jìn)封裝技術(shù)不同，聯(lián)電從放棄先進(jìn)制程起就全力專注成熟制程，蹲馬步等待曙光，并沒有選擇踏入研究，現(xiàn)在以換股的形式入局封測(cè)廠商也是對(duì)未來客戶布局的一步棋。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，從換股角度來看，沒有現(xiàn)金支出比例又小，現(xiàn)在很難從經(jīng)濟(jì)效益上看到太大變化。但是聯(lián)電選擇與頎邦的換股聯(lián)盟很大一部分原因也是為了加強(qiáng)自己的封測(cè)后盾。

聯(lián)電的發(fā)展和“聯(lián)家軍”息息相關(guān)。聯(lián)電在上下游有一群兄弟公司，能針對(duì)各種不同應(yīng)用量身打造制程技術(shù)，這其中就包括矽品。然而在2015年8月，日月光對(duì)矽品精密發(fā)起公開收購(gòu)，并于2017年收購(gòu)?fù)瓿伞４耸召?gòu)案的完成，也意味著“聯(lián)家軍”配套的封測(cè)企業(yè)已經(jīng)失去，這也影響到中游的晶圓代工聯(lián)電、上游的IC設(shè)計(jì)聯(lián)發(fā)科。

因此，業(yè)內(nèi)人士對(duì)表示，聯(lián)電方面，原本與矽品關(guān)系緊密，屬于“聯(lián)家軍”。但后來矽品并入日月光后，聯(lián)電為了鞏固封測(cè)產(chǎn)能，決定入股頎邦也不失為一項(xiàng)策略。雖然頎邦并非封測(cè)領(lǐng)域的全部制程都做，但跟頎邦聯(lián)盟至少可以保障聯(lián)電旗下的聯(lián)詠有穩(wěn)定的供貨來源。

據(jù)了解，頎邦的技術(shù)制程主要是聚焦于面板驅(qū)動(dòng)IC封裝測(cè)試、覆晶凸塊制作及晶圓級(jí)芯片尺寸封測(cè) (WLCSP)，并持續(xù)投入扇出型系統(tǒng)級(jí)封裝 (FOSiP) 及覆晶系統(tǒng)型封裝 (FCSiP) 等相關(guān)高階先進(jìn)封裝技術(shù)制程開發(fā)。頎邦是全球第9大封測(cè)廠商，但在驅(qū)動(dòng)IC封裝上則已是全球第一大廠商，全球市占率約50%左右，由于驅(qū)動(dòng)IC主要利用成熟制程生產(chǎn)，聯(lián)電入股頎邦將有利于客戶服務(wù)上下游整合。

業(yè)內(nèi)人士還提到，聯(lián)電未來產(chǎn)品鎖定在GaN on RF application(5G射頻元件)，頎邦這一塊封測(cè)也進(jìn)入多年，所以上下游的整合是有價(jià)值的，聯(lián)電旗下聯(lián)潁光電氮化鎵 (GaN)已經(jīng)相當(dāng)成熟，頎邦與聯(lián)電在化合物半導(dǎo)體氮化鎵 (GaN) 功率元件與射頻元件制程上加快合作，未來的前景同樣可期。

先進(jìn)封裝將成下一個(gè)主戰(zhàn)場(chǎng)

眾所周知，摩爾定律在2D芯片微縮上，面臨越來越多挑戰(zhàn)，不足以支撐制程推進(jìn)需求，而通過Chiplet (小芯片)、異質(zhì)整合、3D 堆疊技術(shù)，可替摩爾定律“續(xù)命”，這也使得封裝技術(shù)漸漸由傳統(tǒng)封裝走向先進(jìn)封裝，朝系統(tǒng)級(jí)、晶圓級(jí)等先進(jìn)封裝技術(shù)邁進(jìn)。

先進(jìn)封裝技術(shù)目前已經(jīng)成為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、向前再推進(jìn)的重要關(guān)鍵，繼續(xù)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)參與者探索新領(lǐng)域，同時(shí)也進(jìn)一步成為彌合IC芯片、PCB之間發(fā)展差距的重要關(guān)鍵。

數(shù)據(jù)也預(yù)示著先進(jìn)封裝未來市場(chǎng)將持續(xù)強(qiáng)勁成長(zhǎng)。根據(jù)Yole Developpement最新的數(shù)據(jù)，2020年至2026年，先進(jìn)封裝市場(chǎng)復(fù)合年增長(zhǎng)率約為7.9%。到2025年，該市場(chǎng)營(yíng)收就將突破420億美元，這幾乎是傳統(tǒng)封裝市場(chǎng)預(yù)期增長(zhǎng)率(2.2%)的三倍。其中，2.5D/3D堆疊IC、嵌入式芯片封裝(Embedded Die, ED)和扇出型封裝(Fan-Out, FO)是增長(zhǎng)最快的技術(shù)平臺(tái)，復(fù)合年增長(zhǎng)率分別為21%、18%和16%。

圖源：Yole Developpement

事實(shí)上，全球半導(dǎo)體供應(yīng)鏈的所有參與業(yè)者也正大力推動(dòng)先進(jìn)封裝業(yè)務(wù)，包括晶圓代工、基板/PCB供應(yīng)商、EMS/ODM等不同業(yè)務(wù)模式的參與業(yè)者正積極進(jìn)軍這一先進(jìn)封裝市場(chǎng)，蠶食OSAT的市場(chǎng)占有率，特別是先進(jìn)封裝業(yè)務(wù)。

Yole先進(jìn)封裝團(tuán)隊(duì)主分析師Favier Shoo強(qiáng)調(diào)，“龍頭企業(yè)必須迅速行動(dòng)，發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，才能取得創(chuàng)新與競(jìng)爭(zhēng)力，先進(jìn)封裝技術(shù)無疑是攸關(guān)成敗關(guān)鍵?！?/p>

此外，半導(dǎo)體業(yè)界人士如是指出，芯片制程與封裝密切相關(guān)，隨著芯片先進(jìn)制程愈來愈受到摩爾定律極限的限制，先進(jìn)封裝技術(shù)成為是下一代半導(dǎo)體決勝的關(guān)鍵，這也是讓臺(tái)積電、三星等皆跨入先進(jìn)封裝技術(shù)研發(fā)的重要原因。

晶圓廠入局先進(jìn)封裝是否劃算？

封測(cè)外包是全球半導(dǎo)體分工的產(chǎn)物，1968 年，美國(guó)公司Amkor的成立標(biāo)志著封裝測(cè)試業(yè)從IDM模式中獨(dú)立出來。1987 年臺(tái)積電的成立更進(jìn)一步推動(dòng)了半導(dǎo)體的分工合作模式，它的成功更是帶動(dòng)了本地封測(cè)需求，中國(guó)臺(tái)灣因此成為全球封測(cè)重地。全球前十大外包封測(cè)廠中有 6 家來自中國(guó)臺(tái)灣?，F(xiàn)如今，晶圓代工巨頭們改變分工合作的模式，紛紛重新入局封裝領(lǐng)域，這是否是一筆劃算的生意？

圖源：臺(tái)媒經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)制圖

毋庸置疑，在高效能、高整合、小面積、低功耗等IC產(chǎn)品要求下，加上各晶圓代工廠都希望能與客戶達(dá)成更緊密的合作，而先進(jìn)封裝技術(shù)就成了拿下客戶的法寶之一。2016年，臺(tái)積電擊敗三星電子，取得蘋果(Apple)A系列應(yīng)用處理器獨(dú)家晶圓代工訂單，其中所憑借的，除先進(jìn)的制程技術(shù)外，當(dāng)時(shí)臺(tái)積電所開發(fā)全新IC封裝技術(shù)整合型扇出晶圓級(jí)封裝(InFO WLP)亦成為勝出關(guān)鍵因素之一。自此，也讓后段IC封裝技術(shù)成為IC制造的重要顯學(xué)。

臺(tái)媒《先探投資周刊》報(bào)道指出，當(dāng)前，芯片正向7nm、5nm的先進(jìn)制程推進(jìn)，也對(duì)封裝制程的要求越來越高，臺(tái)積電、三星、英特爾等晶圓代工廠大廠在近年相繼跨入先進(jìn)封裝技術(shù)領(lǐng)域，盡管對(duì)于傳統(tǒng)封裝廠而言他們是該領(lǐng)域的新進(jìn)者，但帶來的影響卻是顯著的，擁有先進(jìn)制程的臺(tái)積電，先進(jìn)封裝也已經(jīng)是項(xiàng)成熟的業(yè)務(wù)。光電協(xié)進(jìn)會(huì)特約顧問柴煥欣分析“在扇出型封裝及Ｄ封裝技術(shù)領(lǐng)先之下，已完整掌握芯片的生產(chǎn)架構(gòu)，也更容易受到一線客戶如英偉達(dá)、AMD的青睞，為他們代工高端的產(chǎn)品”。

我們也可以通過臺(tái)積電，算一算晶圓廠入局先進(jìn)封裝是否劃算。臺(tái)積電從十多年前開始耕耘先進(jìn)封裝，經(jīng)過多年發(fā)展，臺(tái)積電在扇出型和3D先進(jìn)封裝平臺(tái)方面領(lǐng)先，提供各種產(chǎn)品，如InFO(及其變種)、CoWoS、WoW、3D SoIC 等。2019 年臺(tái)積電封裝收入在外包封測(cè)企業(yè)中排名第 4，約30億美元。

據(jù)報(bào)道，臺(tái)積電晶圓代工先進(jìn)制程客戶群需求迫切，助攻旗下先進(jìn)封裝業(yè)務(wù)大成長(zhǎng)，包含來自蘋果等主要客戶持續(xù)導(dǎo)入，將帶動(dòng)整體營(yíng)運(yùn)大加分。

業(yè)內(nèi)人士估計(jì)，2021年臺(tái)積電先進(jìn)封裝營(yíng)收將突破百億美元，對(duì)營(yíng)運(yùn)有加分效果，主要來自7納米及更先進(jìn)制程放量，其中，今年5納米產(chǎn)品設(shè)計(jì)定案量將超過40個(gè)，相關(guān)應(yīng)用陸續(xù)搭配先進(jìn)封裝3D Fabric平臺(tái)不同設(shè)計(jì)。

業(yè)界分析，臺(tái)積電先進(jìn)封裝3D Fabric平臺(tái)快速壯大，一方面能降低委外導(dǎo)致的良率不佳風(fēng)險(xiǎn)，另一方面也能提高生產(chǎn)質(zhì)量，特別是臺(tái)積電先進(jìn)封裝廠區(qū)是全自動(dòng)化生產(chǎn)，在生產(chǎn)或質(zhì)量控制更能實(shí)時(shí)滿足客戶需求。

此外，定位為先進(jìn)封裝企業(yè)的盛合晶微半導(dǎo)體（原中芯長(zhǎng)電半導(dǎo)體，由中芯國(guó)際與長(zhǎng)電科技于2014年共同發(fā)起成立），提供中段硅片制造和封測(cè)服務(wù)，2019年先進(jìn)封裝相關(guān)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)收入4.76億元，占比2.2%。

業(yè)內(nèi)人士對(duì)表示，“跟過去純IDM不同，現(xiàn)在的IDM模式其實(shí)早有改變。半導(dǎo)體企業(yè)應(yīng)該站在核心技術(shù)與利潤(rùn)效益來看現(xiàn)在的趨勢(shì)變化，如今各家企業(yè)的策略都是分工合作，同時(shí)也有競(jìng)爭(zhēng)?！?/strong>該人士還表示，長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，策略聯(lián)盟形式將產(chǎn)生1+1>2效果，逐漸在產(chǎn)業(yè)鏈中進(jìn)行橫向(并購(gòu))或縱向(上下游聯(lián)盟)的整合。