先进封装,空前重要

半导体行业观察 编译自yole
而在这个周期中,瓶颈已转移到将逻辑、HBM(高密度基板)、IC(集成电路)基板、中介层、桥接层、RDL(粗糙分类层)、散热解决方案和测试集成到一个高良率系统中的能力。这是市场的关键转折点:封装已成为计算供应的单元。

先进封装已从后端工艺转变为人工智能计算周期的核心产能瓶颈。市场趋势在于封装如何成为人工智能硬件输出的物理控制层。在上一个半导体周期中,瓶颈通常是晶圆产能、领先的前端节点准入或光刻技术。而在这个周期中,瓶颈已转移到将逻辑、HBM(高密度基板)、IC(集成电路)基板、中介层、桥接层、RDL(粗糙分类层)、散热解决方案和测试集成到一个高良率系统中的能力。这是市场的关键转折点:封装已成为计算供应的单元。

最重要的市场信号是台积电的AP需求正以高复合年增长率增长,而CoWoS产能实际上仍被英伟达、超大规模数据中心和领先的ASIC开发商占据。这使得CoWoS产能成为一项战略资产。人工智能加速器的需求不再仅仅取决于英伟达、AMD、博通、谷歌、亚马逊或微软能否设计芯片,也不再仅仅取决于台积电或三星能否制造晶圆。它取决于是否存在足够的2.5D和HBM封装产能来将这些芯片组装成系统。这正是OSAT厂商扩大产能、采用先进封装技术以及FOPLP技术普及的原因所在。

市场正进入高资本支出阶段,同时也呈现出更加分化的趋势。人工智能/高性能计算(AI/HPC)、HBM、定制ASIC、AI服务器、CPO以及高端基板均面临短缺。与此同时,移动、消费电子以及部分汽车和工业领域仍然具有更强的周期性,且对价格更为敏感。这导致后端市场呈现出双速发展态势。传统OSAT的产量与先进封装的价值并不相同。最终的赢家并非仅仅是那些拥有最大组装能力的公司,而是那些在2.5D封装、混合键合、HBM测试、扇出型RDL、大尺寸基板处理、KGD、CPO贴装以及高功率SLT/老化测试等领域拥有稀缺能力的公司。

供应链日益受到关键瓶颈的制约,例如台积电CoWoS产能、集成电路基板原材料、日东纺T-Glass、HBM封装以及先进测试。台湾、日本和韩国在关键领域占据主导地位,而美国和中国则大力投资以建立国内能力。此外,印度在转向先进封装领域之前,曾投资超过6家OSAT(外包半导体封装测试公司)进入传统封装领域。先进封装领域的总资本支出接近170亿美元,反映了集成器件制造商(IDM)、晶圆代工厂和OSAT在先进封装领域的贡献,预计这一数字还将继续增长。因此,先进封装已成为一个具有战略意义、资本密集且地缘政治意义重大的环节,它决定了有多少人工智能计算能力能够真正进入市场。

先进封装技术路线图由三个同步集成方向构成:通过2.5D/3D和光纤(FO)向外扩展,通过3D堆叠和混合键合向上扩展,以及通过共封装光学器件摆脱铜箔。这些并非独立的技术趋势,而是对同一系统问题的不同应对方案:人工智能硬件需要更高的带宽、更近的内存距离、更高的芯片灵活性、更低的延迟、更低的每比特能耗、更优的供电能力以及更易管理的散热。如今,封装已成为解决这些权衡取舍的架构。

2.5D/3D仍然是人工智能加速器时代的核心技术。CoWoS集成是参考平台,因为它解决了在高带宽互连基板上放置大型逻辑芯片和多个HBM堆叠的迫切需求。硅中介层可提供高密度布线、均匀的HBM访问和高性能,但同时也带来了成本、光罩、面积和容量方面的限制。因此,技术争论的焦点已从“是否需要2.5D”转向“哪种2.5D架构扩展性最佳”。台积电的CoWoS仍然占据主导地位,日月光的FOCoS和安靠的2.5D/HDFO产品线正在扩展,而英特尔的EMIB/EMIB-T正在成为最可靠的基于桥接技术的替代方案。关键的技术转变在于选择性硅:在带宽承载需求的地方使用高密度硅,而在有机布线、桥接布线或扇出布线能够满足需求的地方,则避免构建完整的大面积硅中介层。

请扫码关注数字化经济观察网
责编:左翊琦
参与评论
文明上网,理性发言!请遵守新闻评论服务协议
0/200