我国半导体封装业相比ic设计和制造最接近国际先进水平,先进封装技术的广泛应用将改变半导体产业竞争格局,我国半导体封装业在“天时、地利、人和”有利环境下有望在国际竞争中实现“弯道超车”。
半导体封装地位提升
随着摩尔定律的不断微缩化以及12英寸替代8英寸晶圆成为制程主流,单位芯片制造成本呈现同比快速下降走势。而对于芯片封装环节,随着芯片复杂度的提高、封装原材料尤其是金丝价格的上扬以及封装方式由低阶向高阶的逐步过渡,芯片封装成本在2007年已然占到了集成电路器件总成本的一半以上。
集成电路封装从上世纪80年代的dip等单芯片封装,到90年代的mcm等多芯片封装,再到2000年以来的mcp、sip等三维立体封装,其封装复杂度得到了最大限度的提高,相应地,对芯片互联的机械性能、电性能和散热性能等都有了很高要求。
先进封装技术包括芯片叠层stacked die、封装中封装pip、封装上封装pop、扇出型晶圆级封装fo-wlp及硅通孔tsv技术在智能手机各集成电路元件中的解决方案应用。例如苹果的a5处理器实际是将ap封装与存储器封装进行叠加而形成的pop封装。
先进封装技术的应用使得ic 设计部门会和封装部门一同对最终集成电路的各项性能做最优的协同设计。因此可以说集成电路的先进封装技术环节已然成为最终器件在设计之初的重要考量。
政策推动产业做大做强
2011年2月9日公布的新十八号文加大了对集成电路全产业链的支持力度。原18号文仅针对集成电路制造企业和集成电路设计企业作出各项优惠扶植政策的规定,而在新通知中,优惠政策惠及集成电路全产业链,除针对集成电路制造、设计企业的政策外,通知明确提出,对符合条件的集成电路封装、测试、关键专用材料企业以及集成电路专用设备相关企业给予企业所得税优惠。
另外,集成电路产业“十二五”规划也对产业发展提出了明确目标。第一、我国封测企业层面的结构目标是:培育2-3家销售收入超过70亿元的骨干封测企业,进入全球封测业前十位;形成一批创新活力强的中小企业。第二、对封装测试业的技术要求包括:进入国际主流领域,进一步提高倒装焊(fc)、bga、芯片级封装(csp)、多芯片封装(mcp)等的技术水平,加强sip、高密度三维(3d)封装等新型封装和测试技术的开发,实现规模生产能力。第三,对专用设备、仪器、材料提出的目标有:支持刻蚀机、离子注入机、外延炉设备、平坦化设备、自动封装系统等设备的开发与应用,形成成套工艺,加强12英寸硅片、soi、引线框架、光刻胶等关键材料的研发与产业化,支持国产集成电路关键设备和仪器、原材料在生产线上规模应用。
综合来看,我国的三大封装厂长电科技、通富微电和华天科技,以及以上海新阳为代表的封装设备和原材料提供厂商,将继续在国家集成电路“十二五”规划扶持下做大做强。
国际竞争中地位提高
营收规模上,随着近年来我国内资封测大厂营收规模的不断扩大,相应地其排名也在大陆地区封测业中不断上移。长电科技2010年以5.45亿美元的营收名列全球封测企业第九名,宣告中国内地封测企业已稳居全球十强。
技术实力上,国内三大封装厂已在半导体先进封装领域如fcbga、mcp、sip、pop、tsv等产品上取得了重大进展并实现量产销售,与全球第一大封测厂日月光半导体的技术差距缩小。
半导体封装用材料具有技术壁垒高、客户认证难等特点,一直以来是以发达国家的公司为主要提供商。近年来我国内资材料供应商同长电科技等内资封装厂一同成长,其品质也逐渐获得了国际大客户的认可,在国家“02”专项的大力支持下,其进口替代的力度和广度会进一步加大。这也有利于提高作为应用厂商的内资封装厂的竞争力。
现阶段,国内先进半导体封装制程设备的研发和推广使用极大地改变了我国半导体封测业严重依赖外资厂商提供设备的现况,有效降低了生产制造成本,显著提高了我国半导体封测业的竞争力,给予了我国半导体封测业在先进封装制程领域“弯道超车”的历史机遇提供了必要条件。
传统半导体封装工艺设备与材料主要内资供应商
参与02专项的半导体封装公司
中国半导体制造用材料产值规模
半导体制造前工序材料进口替代
