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助力半导体先进封装产业发展,首期「芯果Semiguo · 梧桐荟」成功举办
主编:原创

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12月15日,首期「芯果Semiguo · 梧桐荟」“产·投·研”系列沙龙——聚焦半导体先进封装交流会在北京什刹海举办。本次沙龙聚焦于半导体产业链核心环节。随着全球芯片领域的创新与发展步入“后摩尔时代”,包括Chiplet、3D IC在内的先进封装技术被业内寄予厚望,成为延续摩尔定律的最佳选择;与此同时,国产芯片在先进制程领域仍受制于海外,先进封装技术可弥补工艺制程方面的不足,被视为国内半导体行业实现“弯道超车”的秘籍,赛道热度持续升温。此次「芯果Semiguo · 梧桐荟」沙龙请到来自先进封装技术前沿、创业一线、投融资前端多位“大咖”带来“硬核”的知识经验分享,可谓“干货满满”。 

 

 

在沙龙中,作为主办方的水木梧桐创投团队阐述了“产·投·研”系列沙龙的初心,「芯果Semiguo · 梧桐荟」渴望通过“荟聚”中国最具成长潜力的科研创业者、科技成果转化创业企业,建立一个活跃互动交流、长效开放性平台,持续保持观点灵感的输出,让独特的科技、科创idea与产业、资本的互动更加闪耀。在未来的时间里,芯果Semiguo团队将全心为您,寻找更多志同道合的伙伴,携手共赢未来。

 

 

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活动有幸邀请到晶通科技CTO首席技术官王新、砺铸智能总经理唐亮、沃衍资本合伙人祝波、锐杰微技术总监宋见、博纳微电子总经理刘亮、浑璞投资合伙人姜寅明、云晖资本投资总监胡云升等多位行业精英分享自己的经验与观点。下面是本次活动的一些精彩回顾:

 

 

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创“芯”不止

 

《先进封装技术在下游产品中的应用情况》

 

分享嘉宾:晶通科技 CTO首席技术官 王新

 

 

第一部分,我命名为温故知“芯”,与大家一起回顾半导体芯片封装的发展历程。半导体自上世纪六十年代发展到如今经历了从1.0阶段IDM一体化直营、2.0阶段设计制造封测分家、3.0 阶段Chiplet封装/DTCO的模式转变,随着其成本投入的提高,其价值产出也同比提高。这背后的主要原因驱动力正是“芯片形态的巨变”。产业发展要求芯片的功能变多(I/O Qty) 但其面积却要变小(Cost),直接导致了芯片的引脚密度大幅增加。由于芯片其性能呈现小型化、低功耗、多功能和高密度的变化趋势,也进一步推动芯片封装向晶圆级、2.5D/3D集成发展,工艺难度不断增加。

 

 

第二部分,我将解析“欣‘芯’向荣”发展的先进封装技术并发掘其在下游产品的应用。封装工艺是裸芯片IC与电路板PCB board之间的连接桥梁,但也面临IC接口(um) 与PCB board接口(mm)处理上的工艺挑战。在技术层面向晶圆级、3D、混合封装发展已实现芯片小型化且高集成度、适配高密度I/O接口的演化趋势。综合比较几种不同的先进封装形式(基板/fan out/TSV),“基板”受到工艺精度限制,“TSV”不能独立存在通常需要其他介质,“Fan-Out封装”具有灵活性与兼容普适性的独特优点。当今先进封装领域单一形式无法满足需要,必然走向混合封装模式。很多创新都是对这三者进行混合交融的尝试,而Fan out的广泛应用潜力更是其中不可忽视的一环。英特尔在材料方面也提出玻璃基板的创新,但最终效果还是要看落地。与此同时,先进封装在各个领域的使用范围和渗透率越来越大,适用场景不断拓展、愈发广泛。在产业上游,可服务于功能复杂、I/O引脚多且密,集成度要求高的芯片或者模组;产业下游可应用移动处理终端、HPC算力、存储、汽车电子等,可见其广阔的应用前景和科创潜力。

 

第三部分,我们聚焦于先进封装的未来发展趋势。近几年来先进封装和传统封装发展规模越来越接近,预计会在未来两三年前者将超过50%,先进封装替代传统封装势头强烈。而先进封装中Fan out更是具有强烈的发展态势。同时,在世界许多行业头部公司布局chiplet发展战略的情况下,Chiplet未来两三年后会呈现大发展趋势,其全球市场规模也预计在未来十年实现近400亿美元的跃升。

 

 

关于「晶通科技」

 

杭州晶通科技有限公司,晶圆级扇出型(Fan-out)先进封装技术为平台的 Chiplet integration 方案商,拥有来自海外的核心技术团队并在中国多地拥有设计仿真、封装、测试中心。目前「晶通科技」已通过ISO9001、45001、14001体系认证,完成数千万人民币的A轮融资且已建成一期产线(总投资¥4.2亿) ,并于2023年正式通线投产,年封装产能10万片晶圆。荣获国家级高新技术企业称号。

 

 

针对上述发展趋势,晶通科技提出独特且独立的先进封装方案,助力问题解决。以扇出型技术为平台,针对不同应用场景提供的全套封装解决方案,涵盖低密度单芯片封装、多芯片高密度以及chiplet芯粒集成等多个领域。

 

 

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内外兼修,全“芯”攻坚

 

《先进封装设备国产化替代的难点和发展趋势》

 

分享嘉宾:砺铸智能总经理 唐亮

 

先来看封装设备本身。从产业环节价值看,传统封测技术含量相对较低,先进封装工艺是在传统封装工艺的基础上进行了创新和改进,其发展演进提高了对设备的要求:更加突出芯片器件之间的集成与互联,实现更好的兼容性和更高的连接密度。先进封测已然成为超越摩尔定律方向的重要赛道,让封测厂商与设计端、制造端联系更为紧密,进一步抬升封测环节的产业价值。不妨聚焦于先进封装设备中贴片机、先进封装测试机、人工智能产线等生产关键点,都是具有潜力、值得我们进一步完善发展的痛点要点。在目前的时代背景和市场环境下,封装在集成电路所占比重越来越大,台积电、英特尔、CoWoS等头部公司加快全球布局与技术探索,市场布局来看国内国外各一半并且继续聚焦在先进封装领域。

 

 

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再来看先进封装行业对封装设备的需求。从设备需求上看,第一点,贴片机的重要性越来越高,对其的工艺难度要求也越来越高。一方面期望固定和电气连接等复杂工艺程序一次完成,另一方面在精度上,由原来的15、10、5、3微米 到TSV 的1、 0.5 、0.3微米。设备要求高所需的费用成本费用自然也更高。第二点,对芯片的检查测试设备的需求进一步提高:贴片前需要检查、用fanout制作模组、整合封装体等每一个工序做完都需要检查。进入“小芯片时代”,工艺上的剪薄、切割和料条塑封等都面临很大压力。第三点,人工智能设备生产线也具有前景与活力,可以反向助推流水线效率的提升。从市场需求上看,疫情前,国产化材料领域和精度领域都运作的比较好,已经达到微米级别。但由于检查精度提高、工艺要求高、需要满足量产,先进封装设备国产化的进程受到重重阻力。很多海外客户为降低成本前期在中国;后期去了东南亚、台湾。国内客户正在崛起,但相关公司数量比较少。如果缺少“客户需求刺激——公司技术升级”的双向互动,也会影响着先进封装装备公司的发展。

 

 

落实到做法层面,先进封装设备行业应该如何进一步改进技术。一方面我们要持续积累经验,包括对产业线的理解,对产品定位、售后服务、软件编写的生产基础,都是一个漫长的过程。同时还要注意心理预设、注意到理论与实践的差异。例如我们在研发过程中往往注重精度问题,但很多客户精度要求只写半页,大部分是对于生产线的要求。这就需要我们在企业设备发展早期对应客户需求,通过与有经验的客户建立长效合作机制,并在其中运用相关资源不断规范化生产。其实我们目前不能讲国产化替代,因为还不具备这个逻辑。“国产”实际只是满足设备能够使用的要求,供应内需,是“零到一”的距离。而如何做到“国产化”还做的比别人好是“一比一”的问题。封装设备还没有受到贸易限制,所以其实海外的封装厂也在寻求性能更好成本更低的厂商帮助“优化”而非“替代”。如果国产先进封装设备制造商想要先要占领更大的市场份额,一定要注意和国外的头部大企业厂商去合作。当前技术每一项都需两三年才能成熟,我们面对诸多变化但并不知道那种会占据主流,我们能做的就是从变化中时刻把握发展机遇。从生产端,我们国产化的设备要坚持从来不抄袭从来不模仿,虽然不可能全部超越国外但总会对局部创新有好处。而这种局部就可以成为新的创新增长点。从客户端,其他供应商只为良率提升成本降低,而我们作为中国企业愿意做出一些新的尝试。在先进封装领域我们很少打价格战,产线的技术能力在某种程度上也不是唯一衡量标准,产线的“持续性”和“可靠性”才是客户格外看重的。

 

综上,中国先进封装设备在性能、技术确实要有突破,但每一家各有不同。先进封装必须走出去,并在海内外双向互动中寻找新的的发展机遇。

 

 

关于「砺铸智能」

 

2021年砺铸智能设备(天津)有限公司(下称:砺铸智能)完成B轮过亿元融资,天眼查显示,投资方由康橙投资、浦东科创、中信资本、珞珈创投、同鑫力诚、宽带智汇母基金、韦豪创芯、冯源资本共同组成。资料显示,砺铸智能由上海聚源聚芯集成电路产业股权投资基金中心、中芯海河赛达(天津)产业投资基金中心、国投京津冀科技成果转化创业投资基金、宁波中芯集成电路产业投资基金等共同投资兴建,是集研发、制造和销售于一体的中国半导体先进封装测试设备制造厂商。

 

 

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双“芯”共生,协同发展

 

《AI浪潮中先进封装的挑战与机遇》(器件生产)

 

分享嘉宾:沃衍资本合伙人 祝波

 

首先从AI浪潮的时代发展背景来看,伴随AI快速发展,AI大模型的参数量已达到万亿级,其能力不断增强的同时,训练和推理亟需较大算力支持,这需要性能更强、功耗更低的芯片。由此带来的是算法-算力-数据的螺旋上升。算法效率提升、算力供给提升、数据需求提升必然会带来应用场景的极大拓展,迭代研究之后会便会在行业内产生“质”的变化。同时AI下沉趋势不可忽视,一方面PC和手机正走向通用AI助手平台,正如“牧本波动”所阐释:发展过程中我们都期待通用化架构,走向更低功耗的平台。另一方面具身AI正在让机器个体更独立更类人,虽然具身智能不是新概念,但无疑当它的价值被再次提及,其正在多个工业场景渐进发展。相比于数据中心,算力更强调多模型融合、功耗体积。这些要点都不容忽视。

 

 

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接着我们谈“半导体赋能AI生产”:AI的生态要素组成十分重要,“算力”“能效”“数据”“安全”四大要素对实现最终“感知”“互联”的功能缺一不可。而不断优化半导体能源芯片,促进其效率提升,将解决AI的能效问题。算法推动着计算架构的变化,进而推动着封装形式的变革,由此实现半导体赋能AI生产的终目的。在Al趋势下封装装备、材料、软件均有着丰富的发展机会。当封装装备面临着“PPPA挑战”(既Performance:增加带宽和减少损耗/直接键合、Power: TIM,系统级热管理、Price:PLP(有翘曲良率挑战),chiplet、Area: 3D)的同时,也拥有了相应供应链机会。与此同时,架构层面的PLP、系统级热管理;材料层面的CTE匹配控制超曲、热管理TIM/复合材料;装备层面的高精度固晶、Anneal、清洗,电镀,压模以及软件层面的设计验证工具都是值得不断发掘的要点,具有多种应用场景和广泛的应用空间。半导体键合技术,链接企业上下游,要实现上述目的需要架构完整的产业生态。

 

最后我们探讨“AI如何去回馈先进封装”的应用前景。这种“AI回馈”基于系统-技术协同优化 STCO, 这一点AMAT、Intel、IMEC、AMAT都提供了多种有效的实现路径和方式。此外Al多模态物理建模和工艺优化,也助力半导体成果可视化。综上,Al赋能半导体-聚焦于开发效率的提升并渐进模块推进,期以实现融合全数字化、混合模型、知识图谱的半导体架构,保证数据安全、人在环路、低代码平台参与运用的人工智能技术,实现数字孪生、虚拟制造、全链协同的元宇宙愿景。

 

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「芯果Semiguo · 梧桐荟」“产·投·研”系列沙龙致力于为搭建产投研上下游企业和专业人士的桥梁,构建开放交流、灵感碰撞的公共场域。在这里大家无拘无束的分享观点、寻找同好,同时获得一些有价值的输入。成为产业、资本牵线搭桥,荟聚英才于一堂的纽带,促进大家互相交流、分享、学习,共同进步。

 

本期「芯果Semiguo · 梧桐荟」从先进封装工艺和封装设备等领域,全面洞察半导体行业企业发展动向,更在对发展规律的深刻体悟中总结寻找新的投融资机遇。对于如何先进封装破局之道,探索尚未发掘的投资机遇,相信在这次沙龙后您也有了自己的答案和思考。正如一株大树的生命历程需要经过扎根、汲养、抽芽、吐绿、新枝、立干等多个环节,产业行业的发展也正是如此,在长久的沉淀资源、积累经验、继承创新中不断更好发展。

 

“凌霄不屈己,得地本虚心,岁老根弥长,阳骄叶更阴”,「芯果Semiguo · 梧桐荟」更像是沟通朗阔科创天空和坚实行业的参天梧桐:上启澄澈未来星海,下承厚重经验基石,助力产业链供应链投资链科研链的全链条合作。

 

“栽下梧桐树,自有凤凰来”,全心为您,幸与君识,我们下期再见!

 

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