IC封裝產(chǎn)業(yè)將在后摩爾定律時代大放異彩
水清木華研究中心日前發(fā)布研究報告指出,半導體業(yè)現(xiàn)在處于32nm制程時代,預估到2019年左右會進入16nm制程。設計一款45納米SoC非人工花費達2,000-5,000萬美元,而32納米預計是7,500-12,000萬美元,而一款130納米SoC只要不到500萬美元。即便是年收入超過20億美元的IC設計公司也可能無力負擔如此高昂的成本,而全球年收入超過20億美元的IC設計公司不超過10家。也就是說絕大多數(shù)IC設計公司都不可能進入45納米或32納米時代。也許半導體產(chǎn)業(yè)仍然會維持摩爾定律的速度前進,因為封裝產(chǎn)業(yè)彌補了制程萎縮的瓶頸,封裝產(chǎn)業(yè)將在后摩爾定律時代大放異彩,而決不是處于從屬地位。
實際上,封裝產(chǎn)業(yè)自2000年以后就顯得越來越重要,BGA、FC、CSP等封裝形式的問世,加快了半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而半導體制造的前端則停滯不前,一直維持在12英寸晶圓時代,15英寸晶圓或許不會出現(xiàn)。而現(xiàn)在一種革命型的封裝——TSV封裝出現(xiàn)了,也就是所謂的3D IC。這項技術將大幅度提高芯片的晶體管密度,不是平面密度,是立體密度,使半導體產(chǎn)業(yè)可以超越摩爾定律的發(fā)展速度。
不僅是封裝企業(yè),晶圓代工廠、IBM、三星、英特爾、高通等全球所有重量級半導體企業(yè)都在積極開發(fā)TSV技術。在圖像傳感器、MEMS領域TSV已經(jīng)大量出貨,未來將快速擴展到內存領域,2013年會擴展到DSP、射頻IC、手機基頻、應用處理器、CPU和GPU領域。2013年,TSV市場規(guī)模將從目前的不足3億美元擴展到20億美元以上,是半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度最快的領域。
另一方面,先進封裝的驅動力越來越強。IC先進封裝主要指IC載板封裝,主要包括BGA、CSP、FC、LGA型封裝。應用領域主要包括手機、內存、PC(CPU、GPU和Chipest)、網(wǎng)絡通信、消費類電子。網(wǎng)絡通信包括高速交換機、路由器、基站。消費類電子主要指游戲機、iPod、iTouch、高端PMP。手機的功能越來越強大,而且越來越薄,智能手機所占的比例越來越高。內存則以DDR3為主流,速度提高到1GHz以上,CPU則出現(xiàn)多核CPU,管腳數(shù)超過1200。中國的3G和全球的4G網(wǎng)絡鋪設讓基站的銷售大增,宅經(jīng)濟讓游戲機出貨量狂飆,這些都是先進封裝的市場。
下圖為全球19家IC先進封裝廠家2009年收入預測:
資料來源: 水清木華研究中心
日本和臺灣地區(qū)基本上領導了IC封裝產(chǎn)業(yè)。全球前12大企業(yè)中,有7家臺灣企業(yè)、2家日本企業(yè)、2家美國企業(yè)和1家韓國企業(yè)。