伴隨著5G和AI時代的到來，新的應用場景催生了對高效能芯片的需求。但此時，摩爾定律的發展已經逐漸逼近了物理極限，在這種情況下，業界將目光轉向了封裝領域。

　　封裝領域是我國半導體產業鏈中發展最成熟的環節，自80年代中期，封裝已經成為我國半導體供應鏈中的關鍵環節。在過去的十年中，伴隨著電子產品生產制造在中國的快速增長，我國的封裝市場也得以在此期間成長了起來。

　　根據拓墣產業研究院發布的報告顯示，按照營收業績來看，長電科技位列2020年第一季度全球前十大封測業廠商中的第三位，同樣也是中國大陸地區封測領域的龍頭。

　　作為我國封測領域極具代表性的廠商之一，長電科技眼中的封裝市場到底是個怎樣的市場？

　　SiP已成為差異化創新的平臺

　　在2020世界半導體大會期間，長電科技技術市場副總裁包旭升以《微系統集成封裝開拓差異化技術創新新領域》為主題進行了演講。其中他提到了一個重要觀點，即SiP已成為了差異化創新的平臺。

　　包旭升認為，終端性能及元件數量的提升使SiP成為最佳選擇，尤其是在5G 時代所需要的元件數量增加的情況下，SiP成為了微系統小型化的有效方案。從技術角度來看，SiP是將一些中段流程技術帶入后段制程，將原本各自獨立的封裝元件改成以SiP技術整體整合。采用這種封裝方式可以有效地縮小封裝體積以節省空間，同時縮短元件間的連接線路而使電阻降低，提升電性效果，最終實現微小封裝體取代大片電路載板，有效地縮小了產品的體積，順應了產品輕薄化的趨勢。

　　摩爾定律的演進則是另一個推動SiP（Chiplet）向前發展的因素。摩爾定律與SoC發展遇到技術與成本的挑戰，而性能、成本、空間則是SiP封測技術的優勢，這也使的SiP（Chiplet）將延續摩爾定律。基于此，包旭升先生個人做出了一個大膽的預測，他認為，行業將從關注單芯片晶體管數量轉化為關注SiP封裝的晶體管數量或者整體算力（數字類）。

　　從目前SiP發展的情況中看，由于終端應用市場的需求不同，也使得這種封裝發展出了很多種封裝形態——除了2D與3D的封裝結構外，還可以采用多功能性基板整合組件的方式。正是由于不同的芯片排列方式，與不同的內部接合技術搭配，使得SiP的封裝形態呈現出了多樣化的組合，這種差異化也為各大封裝廠商留下很多創新空間，提供了一條新的發展方向。

　　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。包旭升透露，長電科技還在開發部分應用于汽車電子和大數據存儲等發展較快的熱門封裝類型。

　　從實際情況中看，長電科技目前SiP封裝以射頻模組為主，在通信領域具有較強的實力。今年，長電科技還實現了雙面封裝SiP產品的量產，助力其在5G時代的發展，同時，這也將推動長電科技的封裝技術向消費領域發展。

　　包旭升表示：“上述幾類封裝技術，在通信領域和消費領域有很多相通之處，SiP在這兩個領域內均有應用。雖然不同領域還需要在結構、性能、材料，甚至成本等方面做一些調整，但我們只要著力發展好通信領域的技術，便能很好的覆蓋到其他市場領域客戶的需求。”

　　據相關報道顯示，受益于國內外重點客戶訂單需求強勁，長電科技在今年也取得不俗的成績。在長電科技前不久公布的2020年上半年的財報中顯示，公司在今年上半年實現收入人民幣 119.8億元，凈利潤為人民幣 3.7億元，創五年來同期新高，這也是其深耕先進封測技術成果的另外一種體現。（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。）

　　其他封裝技術在新應用的加持下仍存在活力

　　除了先進封裝外，其他封裝技術也依然存在著活力。

　　包旭升認為在不同的應用當中，各種封裝技術就像一個工具箱里不同的工具一樣，不同的封裝拿出來去做不同的應用。新技術的產生和應用并不意味著一定要淘汰相對較舊的技術。類似SOT、SOP、QFN 這幾種封裝在幾十年前就出現在了市場當中。雖然大家對它們的關注度不高，但未來的充電樁、手機的快充以及第三代化合物器件所采用的封裝技術則會是 TO、SOT、SOP、QFN 等基本技術。當然，這些技術也并不是一成不變，在過去的十幾年時間中，這些基本的封裝技術也進行了一些改進。

　　以SOP為例，長電科技仍在進行有關于SOP的研發。這種封裝要達到的水平是，在相同的封裝結構下用不同的封裝材料。即采用不同的貼片材料以達到不同的性能散熱和可靠性等級。包旭升指出：“功率器件里 50% 的性能提升都要依靠封裝，而它所用的封裝就是 SOP。所以，只要市場應用在高速發展，所需的封裝技術就會受到關注并快速發展。”

　　第三代化合物材料也是這些基礎封裝技術的另一大發展機遇。包旭升指出，在新材料出現的同時，封裝廠商都在致力于提升封裝的性能以發揮材料的特性。所以，封裝技術在散熱、功率、可靠性方面上的提升，尤其是在電性能方面的提升上，對于第三代半導體的發展來說至關重要。

　　老牌封裝廠商與新玩家的差異

　　我們都知道，目前2.5D和3D封裝技術受到了市場的關注，很多晶圓代工廠也加入到了這個賽道中來，這是否會沖擊傳統封裝廠商的業務？

　　包旭升表示，新玩家的涌入確實帶來一些影響，但這些廠商與傳統OSAT廠商還存在著一些差異。他指出，因為在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），而晶圓廠在前道環節具有技術優勢，例如在硅轉接板（Si TSV Interposer）封裝、3D微凸塊micro-bumps，或者Wafer to Wafer高密度連接等方面。而后道封裝廠商的優勢則在于異質異構的集成。無論是 Interposer 還是 Chiplet，都需要將多個芯片、被動元件、多層基板在后道環節進行集成，而這樣的封裝工藝難度系數很大。

　　后道封裝廠在這類難題上，具有一定的技術積累和技術優勢。舉例來說，長電江陰廠從2008年就開始生產大顆的 FC-BGA 產品，目前其近 80x80mm 的技術已經驗證完成了，52.5x52.5mm 的產品已經量產多年。未來，長電科技還將繼續開發 70mm, 80mm 以上的產品，目前已經有客戶已經就 100x100mm 尺寸的FC-BGA封裝技術提出了需求。

　　這些研發項目十分具有挑戰性，在這個過程中，不僅需要處理硅片，還需要處理好基板、被動元器件、散熱蓋，TIM膠等元件的集成——需要關注這些元件結構配置、翹曲、材料屬性，而且還需要保證99.9%以上的良率。包旭升表示：“良率對于封裝技術來說十分關鍵，進入2.5D/3D 封裝領域，如果良率僅能達到 80% 或 90%，則不會贏得市場的青睞。因為購入僅僅一顆 FC-BGA 基板就可能花費上百美金，如果良率低，是很難在市場上存活的。”

　　包旭升總結道，晶圓廠在 2.5D和3D技術領域的開發，對OSAT廠商確實有一定影響，因為他們能夠利用自身優勢，在中道晶圓級環節延續競爭力。但作為封裝廠，他們也有在2.5D和3D后道封裝領域的經驗積累和技術壁壘。因此，當下很難判斷輸贏。另外，從供應鏈角度考慮，很多企業不希望將“雞蛋放在同一個籃子里”，因此，OSAT廠商在2.5D和3D技術領域上仍具有較大的發展空間。

　　封裝工藝還需要哪些環節的支持

　　長電科技將工藝視為是其實現差異化競爭的核心能力，而工藝就必須需要材料、設備等相關產業鏈的共同發展。

　　包旭升在其演講中提到，協同設計與仿真奠定了封裝設計成敗。他指出，前道制程PDK模式將擴展到后道，芯片-封裝-系統的協同設計仿真已成必然選項。封裝結構、設計規則、材料選擇、仿真模型是天生良品的關鍵。因此，伴隨著封裝工藝的進步，與之相關的設計規則和仿真模型須要依據實測數據持續校正和更新。

　　此外，材料也是現代提升封裝技術的另外一個重要因素。包旭升在其演講中提到，封裝材料從主攻可靠性（異質材料間的CTE匹配）提升到需要兼顧可靠性和電性能。而金屬導線表面粗糙度（Skin Effect）、介電材料介電常數、Via的設計等材料特性則影響著5G封裝的電性能。材料對于新型封裝，尤其是對涉及到毫米波的封裝具有重要意義。他表示：“在這種材料的選擇中，我們需要平衡三個因素：可靠性，性能和成本。”

　　設備也是封裝過程當中十分重要的一部分。我們都知道，現代工廠都逐漸向智能制造方向轉型，封裝廠商也是如此。在2020世界半導體大會期間，長電科技所展示的一站式集成電路封裝測試服務，即采用了高度智能化、自動化的設備。據現場工作人員介紹，用于該流程的智能搬運及產品檢測設備就是由長電科技與國內半導體設備廠商們共同研發完成的。

　　封裝工藝是材料、設備的綜合應用，是實現結構和設計的基石。如果能夠打通這些產業鏈上的問題，國內封裝廠商或許能夠更上一層樓。

　　結語

　　封裝作為集成電路產業鏈當中比較靠后的環節，其利潤比其他環節低。在利潤和市場競爭的雙重壓力下，只有靠不斷地提升核心能力才能獲得更大的市場。

　　長電科技作為我國封測領域的領先企業，其2019年就將9.69億元投入到了研發中去，憑借其在在中國、韓國擁有兩大研發中心，在中國、韓國及新加坡擁有六大集成電路成品生產基地，長電科技贏得了市場的認可。在今年上半年當中，長電科技利潤再創歷史新高更是為我國半導體產業的發展打入了一針強“芯”劑。