我國(guó)半導(dǎo)體封測(cè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新狀

半導(dǎo)體生產(chǎn)流程由晶圓制造、晶圓測(cè)試、芯片封裝和封裝后測(cè)試組成。半導(dǎo)體封裝測(cè)試是指將通過測(cè)試的晶圓按照產(chǎn)品型號(hào)及功能需求加工得到獨(dú)立芯片的過程。

作為半導(dǎo)體核心產(chǎn)業(yè)鏈上重要的一環(huán)，封測(cè)雖在摩爾定律驅(qū)動(dòng)行業(yè)發(fā)展的時(shí)代地位上不及設(shè)計(jì)和制造，但隨著“超越摩爾時(shí)代”概念的提出和到來，先進(jìn)封裝成為了延續(xù)摩爾定律的關(guān)鍵，在產(chǎn)業(yè)鏈上的重要性日漸提升。

既然先進(jìn)封裝將成為行業(yè)未來發(fā)展的關(guān)鍵推動(dòng)力之一，那么我們就有必要對(duì)封裝產(chǎn)業(yè)尤其是國(guó)內(nèi)的封裝產(chǎn)業(yè)進(jìn)行一個(gè)大致的了解，以便窺探產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)。接下來小編將從技術(shù)種類、產(chǎn)業(yè)機(jī)遇及國(guó)內(nèi)代表性企業(yè)近況等方面對(duì)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。

封裝技術(shù)有哪些?

封裝的分類方式有多種，如以封裝組合中芯片數(shù)目為依據(jù)可以分為單芯片封裝和多芯片封裝;以材料為依據(jù)可以分為高分子材料類和陶瓷類;以器件和電路板連接方式為依據(jù)可以分為引腳插入型和表面貼裝型;以引腳分別為依據(jù)可以分為單邊引腳、雙邊引腳、四邊引腳、底部引腳等。

封裝技術(shù)歷經(jīng)多年發(fā)展，常見的類型有如下幾種：

BGA(Ball Grid Arraye)：球柵陣列封裝，表面貼裝型封裝之一，是在封裝體基板的底部制作陣列焊球作為電路的I/O端與PCB板互接，由美國(guó)Motorola公司開發(fā)。

CSP(Chip Scale Package)：芯片級(jí)封裝，該方式相比BGA同等空間下可以將存儲(chǔ)容量提升三倍，是由日本三菱公司提出來的。

DIP(Dual In-line PACkage)：雙列直插式封裝，插裝型封裝之一，指采用雙列直插形式封裝的集成電路芯片，體積比較大。

MCM(Multi ChipModel)：多芯片模塊封裝，可根據(jù)基板材料分為MCM-L，MCM-C 和MCM-D 三大類。

QFP(Quad Flat Package)：四側(cè)引腳扁平封裝，表面貼裝型封裝之一，引腳通常在100以上，適合高頻應(yīng)用，基材方面有陶瓷、金屬和塑料三種。

PGA(Pin Grid Array Package)：插針網(wǎng)格陣列封裝，插裝型封裝之一，基材多采用多層陶瓷基板。

SIP(Single In-line)：?jiǎn)瘟兄辈迨椒庋b，引腳從封裝一個(gè)側(cè)面引出，排列成一條直線。

SIP(System In a Package)：系統(tǒng)級(jí)封裝，將多種功能芯片，包括處理器、存儲(chǔ)器等功能芯片集成在一個(gè)封裝內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)基本完整的功能。對(duì)比MCM，3D立體化可以體現(xiàn)在芯片堆疊和基板腔體上。

WLP(Wafer Level Packaging)：晶圓級(jí)封裝，是一種以BGA為基礎(chǔ)經(jīng)過改進(jìn)和提高的CSP，直接在晶圓上進(jìn)行大多數(shù)或是全部的封裝測(cè)試程序，之后再進(jìn)行切割制成單顆組件的方式。

上述封裝方式中，系統(tǒng)級(jí)封裝和晶圓級(jí)封裝是當(dāng)前受到熱捧的兩種方式。系統(tǒng)級(jí)封裝因涉及到材料、工藝、電路、器件、半導(dǎo)體、封裝及測(cè)試等技術(shù)，在技術(shù)發(fā)展的過程中對(duì)以上領(lǐng)域都將起到帶動(dòng)作用促進(jìn)電子制造產(chǎn)業(yè)進(jìn)步。晶圓級(jí)封裝可分為扇入型和扇出型，IC制造領(lǐng)域巨頭臺(tái)積電能夠獨(dú)家拿下蘋果A10訂單，其開發(fā)的集成扇出型封裝技術(shù)功不可沒。

大陸封測(cè)產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇

摩爾定律由英特爾創(chuàng)始人之一戈登摩爾提出，大致意思為，每隔18-24個(gè)月在價(jià)格不變的情況下，集成電路上可容納的元器件數(shù)目會(huì)翻一倍，性能也將提升一倍。這一定律統(tǒng)治了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)50多年，近些年卻屢屢被預(yù)估將要走向終結(jié)，而預(yù)測(cè)者中甚至包括摩爾本人。而這條金科玉律走向末路的佐證之一便是英特爾修改了基于摩爾定律的“Tick-Tock”策略，將這一架構(gòu)和工藝交替升級(jí)策略的研發(fā)周期在時(shí)間上從兩年延長(zhǎng)至三年，制程工藝變?yōu)槿簧?jí)，并且其10nm制程一直跳票。

對(duì)于封測(cè)產(chǎn)業(yè)而言，摩爾定律的完結(jié)卻并非壞事，在通過制程工藝進(jìn)步提升芯片性能走向瓶頸后，系統(tǒng)級(jí)封裝或晶圓級(jí)封裝等技術(shù)成為了許多廠商用來提升芯片性能的途徑，尤其系統(tǒng)級(jí)封裝被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)超越摩爾定律的More than Moore 路線的重要途徑。

近幾年大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)雖然奮起直追，和美國(guó)、韓國(guó)及臺(tái)灣等國(guó)家和地區(qū)的差距仍十分明顯，但在超越摩爾定律時(shí)代這一情況或許將會(huì)發(fā)生改變。摩爾定律統(tǒng)治半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的年代，設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)業(yè)在技術(shù)、人才和資本支出等方面的高要求，造就了許多在行業(yè)內(nèi)積累深厚的巨頭，令大陸企業(yè)短時(shí)間內(nèi)難以趕超。但封裝產(chǎn)業(yè)對(duì)于人力和資本的要求沒有設(shè)計(jì)業(yè)和制造業(yè)高，反而對(duì)人工成本更為敏感，這一有利因素也是大陸封裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好的原因之一。而在超越摩爾時(shí)代，雖然技術(shù)和資本對(duì)于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要性將提高，但隨著我國(guó)投入巨資發(fā)展半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)令產(chǎn)業(yè)鏈向大陸遷移，封裝產(chǎn)業(yè)亦將受益獲得進(jìn)一步的成長(zhǎng)。

此外，物聯(lián)網(wǎng)也將成為推動(dòng)封裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大動(dòng)力，未來聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對(duì)于芯片體積和功耗的要求將更勝智能手機(jī)，這將成為先進(jìn)封裝技術(shù)進(jìn)一步占領(lǐng)市場(chǎng)的機(jī)會(huì)。而據(jù)預(yù)計(jì)到2020年全球物聯(lián)智能設(shè)備的連接數(shù)將達(dá)300億，而我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將達(dá)到10億。中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)機(jī)會(huì)多多，為封裝行業(yè)企業(yè)更上一層樓提供了沃土。

大陸三大封測(cè)企業(yè)勇攀高峰

上文曾說大陸對(duì)于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)是高度重視的，在此情況下封測(cè)行業(yè)近幾年發(fā)展迅速，雖然占據(jù)行業(yè)領(lǐng)軍位置的仍是臺(tái)灣地區(qū)，但大陸已有三家企業(yè)成功占據(jù)全球TOP 10中的三席。這三家企業(yè)分別是長(zhǎng)電科技、華天科技、通富微電。

長(zhǎng)電科技

長(zhǎng)電科技公司于2003年上市是中國(guó)半導(dǎo)體業(yè)第一家上市公司，是全球半導(dǎo)體封測(cè)企業(yè)排名榜單的前三甲中唯一一家來自大陸的企業(yè)，而長(zhǎng)電科技成就今時(shí)今日地位的過程中，以“蛇吞象”方式收購星科金朋是重要的一節(jié)。2015年公司以7.8億美元的價(jià)格收購了當(dāng)時(shí)全球排名第四位的新加坡廠商星科金朋，一躍進(jìn)入全球一線陣營(yíng)，擁有了位于中國(guó)、新加坡、韓國(guó)的八處生產(chǎn)基地。其中，值得一提的是該收購案是近幾年為數(shù)不多成功的中國(guó)企業(yè)海外半導(dǎo)體收購案。在技術(shù)方面，長(zhǎng)電科技是02專項(xiàng)承擔(dān)企業(yè)之一，已實(shí)現(xiàn)與國(guó)際主流技術(shù)同步，掌握了WLCSP(晶圓片級(jí)芯片規(guī)模封裝)、Wafer Bumping(晶圓凸塊)、FC(倒裝芯片)、銅線工藝等十大封裝技術(shù)。據(jù)今年早些時(shí)候的報(bào)道可知，公司基于14nm晶圓工藝的封裝芯片已通過客戶電性能和可靠性驗(yàn)證并正式量產(chǎn)，長(zhǎng)電科技已經(jīng)確立了大陸封測(cè)行業(yè)領(lǐng)頭羊的地位。

根據(jù)長(zhǎng)電科技近日公布的年中報(bào)顯示，報(bào)告期內(nèi)公司營(yíng)業(yè)收入為103.22億元，同比增長(zhǎng)37.42%，凈利潤(rùn)0.89億元，同比增長(zhǎng)730.69%，基本每股收益0.07元。另外，原長(zhǎng)電科技各項(xiàng)經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)仍保持了穩(wěn)定增長(zhǎng)，營(yíng)業(yè)收入達(dá)到50.94億元，同比增長(zhǎng)24.1%。同時(shí)公司晶圓級(jí)封裝繼續(xù)保持較高的增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入14.36億元，同比增長(zhǎng)58.98%，凈利潤(rùn)9919萬元，同比增長(zhǎng)17.31%。對(duì)于下半年的展望，公司將緊抓智能手機(jī)季節(jié)性復(fù)蘇和新應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)品快速增長(zhǎng)的機(jī)遇。

華天科技

天水華天科技成立于2003年，2007年掛牌上市，公司已完成天水、西安、昆山、上海、深圳、美國(guó)六地的布局，是全球排名前十的封測(cè)廠商。2014年末與美國(guó)Flip Chip International,LLC公司(簡(jiǎn)稱“FCI公司”)簽署了《股東權(quán)益買賣協(xié)議》，以約2.58億元收購了后者及其子公司100%股權(quán)。據(jù)悉，F(xiàn)CI公司的主業(yè)與華天科技相符，是一家在倒裝凸塊和晶圓級(jí)封裝等方面技術(shù)領(lǐng)先的廠商。通過本次收購，進(jìn)一步提高了華天科技在晶圓級(jí)封裝及FC封裝上的技術(shù)水平。公司還承擔(dān)了02專項(xiàng)“多圈V/UQFN、FCQFN和AAQFN封裝工藝技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目并順利通過最終驗(yàn)收。

根據(jù)華天科技公布的半年報(bào)顯示，公司上半年實(shí)現(xiàn)營(yíng)收33.12億元，同比增長(zhǎng)33.67%，凈利潤(rùn)2.55億元，同比增長(zhǎng)41.67%，每股收益0.12元。報(bào)告期內(nèi)FC、Bumping、六面包封等先進(jìn)封裝產(chǎn)能進(jìn)一步釋放，使得公司的封裝產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。并通過各種措施努力提高經(jīng)濟(jì)效益和運(yùn)營(yíng)水平，上半年公司集成電路封裝業(yè)務(wù)毛利率達(dá)到19.24%，同比提高了2.64個(gè)百分點(diǎn)。此外，截止報(bào)告期末，《集成電路高密度封裝擴(kuò)大規(guī)?！?、《智能移動(dòng)終端集成電路封裝產(chǎn)業(yè)化》、《晶圓級(jí)集成電路先進(jìn)封裝技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化》三個(gè)項(xiàng)目募集資金投資進(jìn)度分別達(dá)到了94.76%、98.08%和83.91%，未來公司將繼續(xù)推進(jìn)以上三個(gè)募集資金投資項(xiàng)目的建設(shè)。

通富微電

通富微電成立于1997年，于2007年上市，公司經(jīng)過多年的積累封裝技術(shù)范圍已經(jīng)囊括了包括Bumping、WLCSP、FC、BGA、SIP在內(nèi)的先進(jìn)封測(cè)技術(shù)，包括QFN(方形扁平無引腳封裝)、QFP(方型扁平式封裝技術(shù))、SO(SOP的別稱，小外形封裝)在內(nèi)的傳統(tǒng)封裝技術(shù)以及汽車電子產(chǎn)品、MEMS等封裝技術(shù);測(cè)試技術(shù)包括圓片測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試等。公司于2015年宣布已收購AMD蘇州及檳城兩家子公司各85%的股權(quán)，這兩家公司是AMD下屬專門從事封測(cè)業(yè)務(wù)的子公司，主要承接AMD內(nèi)部的芯片封裝和測(cè)試業(yè)務(wù)。通過收購，通富微電鞏固了其在國(guó)內(nèi)的領(lǐng)先地位并進(jìn)一步提升了公司的行業(yè)影響力和海外知名度。

根據(jù)通富微電發(fā)布的年中報(bào)顯示，報(bào)告期內(nèi)公司營(yíng)業(yè)收入為29.74億元，同比增長(zhǎng)70.66%，整體實(shí)現(xiàn)凈利潤(rùn)1.22億元，同比增長(zhǎng)10.28%，歸屬于母公司股東的凈利潤(rùn)為0.86億元，同比增長(zhǎng)0.22%，每股收益為0.09元。據(jù)悉，上半年公司先后啟動(dòng)2000wire unit產(chǎn)品、Cu wire to Cu pad bonding等新項(xiàng)目研發(fā)，包括中高功率電源模塊、多媒體FCBGA/FCCSP、大數(shù)據(jù)計(jì)算產(chǎn)品在內(nèi)的多個(gè)新項(xiàng)目順利導(dǎo)入;通富超威蘇州、通富超威檳城成功開發(fā)并開始生產(chǎn)14nm、16nm工藝技術(shù)產(chǎn)品，而7nm工藝正在研發(fā)中。完成02專項(xiàng)、科技、技改等各類項(xiàng)目(產(chǎn)品/資質(zhì)/獎(jiǎng)項(xiàng)等)申報(bào)、檢查及驗(yàn)收70余項(xiàng)，新增到帳資金2097.66萬元。新增專利授權(quán)32件，其中中國(guó)發(fā)明專利25件、實(shí)用新型3件、美國(guó)發(fā)明4件。

結(jié)語：從以上三家企業(yè)發(fā)布的年中報(bào)可以看出，不論是營(yíng)收還是凈利潤(rùn)都是增長(zhǎng)狀態(tài)的，這也證明了我國(guó)半導(dǎo)體封測(cè)產(chǎn)業(yè)正步步向上，未來繼續(xù)蓬勃發(fā)展可期。