傳統(tǒng)上，半導體的工藝演進只看制造環(huán)節(jié)，但伴隨平面微縮技術接近物理極限，封裝技術在先進工藝發(fā)展中的作用越來越大。由于技術門檻和附加值相對較低，封裝測試環(huán)節(jié)最早從芯片加工制造過程中被剝離，成為獨立子行業(yè)，這就是封裝測試業(yè)被簡稱為OSAT（外包封測業(yè)務，Outsourced Semiconductor Assembly and Test）的原因，其重心也最早從歐美轉移到亞洲地區(qū)。

傳統(tǒng)上，半導體的工藝演進只看制造環(huán)節(jié)，但伴隨平面微縮技術接近物理極限，封裝技術在先進工藝發(fā)展中的作用越來越大。

“釣到了一條大魚”

在2019中國封裝測試技術與市場年會上，中國工程院許居衍院士就指出，經典2D縮放已經“耗盡”現(xiàn)有的技術資源，由于復雜SoC投入大、風險高、開發(fā)周期長，單純依靠平面工藝尺寸微縮來實現(xiàn)性能翻番的方法已經失靈。三維集成，尤其是三維異質集成，成為當前最受關注的提高集成度的技術方向。

中芯國際聯(lián)席首席執(zhí)行官趙海軍也表示，摩爾定律紅利剩下的節(jié)點不多了，但系統(tǒng)復雜度需求仍將按原來的軌道繼續(xù)走下去。方法就是把增加的部分放到另外的芯片中去，然后疊拼起來，采用系統(tǒng)封裝方式來增加集成度。

趙海軍進一步指出，由于先進工藝技術的學習曲線成本太高，把一個大芯片分成幾個小芯片來生產以后，在封裝層面上實現(xiàn)系統(tǒng)集成，可以讓成品率大幅度提高，提前完成升級換代。

封裝成為撬動集成度演進的新支點，從主要廠商的投入程度也可以看出來。近日，英特爾就在中國召開媒體會，罕見地專門介紹其先進封裝技術，并將封裝作為六大支柱技術之一的一部分。通過封裝級集成和SoC分解，在封裝層面實現(xiàn)更好的PPA（功耗、性能、面積），從而延續(xù)摩爾定律。

而全球晶圓代工龍頭臺積電，在張忠謀退而復出之際，就開始籌劃進入封裝領域，而封裝成為與三星爭奪蘋果手機處理器訂單的勝負手?！肮に嚹敲绰浜螅惺裁春米龅?？”亞智科技股份有限公司資深銷售處長簡偉銓告訴探索科技（techsugar），最開始臺積電內部并不看好封測項目，但真正做進去以后，發(fā)現(xiàn)封裝技術對先進工藝的支撐不容小覷，“我們釣到了一條大魚”。

多方獲益的面板級扇出型封裝

幫助臺積電釣到大魚的技術，就是晶圓級扇出封裝（FO-WLP），臺積電稱之為InFO(整合型扇出封裝，Integrated Fan-out)。

據亞智科技股份有限公司資深技術經理鄭海鵬介紹，扇出型封裝最早由飛思卡爾（現(xiàn)恩智浦）在2007年引入量產，飛思卡爾的扇出型封裝被命名為RCP，即芯片重組封裝（RCP，Redistributed Chip Package），是系統(tǒng)級封裝的一種。英飛凌、英特爾等整合元件制造商（IDM）也隨后推出類似的封裝，日月光、長電等封測廠商則更晚一點推出類似封裝。

由于良率和成本的問題，早期扇出型封裝的市場接受度并不高，扇出型封裝真正開始火爆是在臺積電2016年量產InFO以后。利用InFO，臺積電將 16 納米邏輯 SoC 芯片和 DRAM 芯片做整合，達到了功耗低、體積小、散熱佳、頻寬高的效果，并于當年拿下蘋果手機處理器的全部訂單。

在先進封裝技術上嘗到甜頭的臺積電一發(fā)不可收，繼續(xù)加大制造工藝與封裝工藝的聯(lián)合研發(fā)，據供應鏈消息，現(xiàn)在臺積電最先進的7納米制程芯片，其封裝指定只能在臺積電工廠生產。

晶圓級扇出封裝，非常適合臺積電這種代工企業(yè)，因為可以利用舊晶圓制造產線來改造成封裝制造產線（在晶圓上做封裝），但封測企業(yè)則需要較大投入。產業(yè)界還在開發(fā)的一種扇出型封裝技術，即面板級扇出封裝（FO-PLP，F(xiàn)an-Out Panel Level Package）。

顧名思義，面板級扇出封裝利用面板設備來做封裝，相比晶圓級扇出封裝，具有成本低、面積使用率高（生產效率高）等特點。不像半導體制造中舊工藝仍有客戶使用，由于小尺寸平面顯示器市場需求已經極度萎縮，面板廠已經開始將小尺寸產線淘汰，但是這些小尺寸面板生產線，可以通過生產面板級扇出封裝，繼續(xù)發(fā)揮余熱。對面板廠商而言，這是有益無害的嘗試。

鄭海鵬還表示，由于扇出型封裝都不需要底板，PCB廠商不免擔心被擠出系統(tǒng)級封裝市場。有了面板級扇出封裝，PCB廠商也可以通過技術改造和設備升級，快速跨入先進封裝市場。

而對傳統(tǒng)封測廠而言，投資FOPLP產線的成本，也相對更低。

舊市場的擴充，新技術的導入

作為總部在德國的設備廠商，亞智的優(yōu)勢是在光伏、面板和PCB市場，在封測領域是地道的新人。當被問到為何會進入封測設備市場，簡偉銓解釋，目前亞智在封測領域的嘗試會集中在面板級扇出封裝上，而在這個方向，亞智之前在面板領域和PCB領域的經驗都可以借鑒。

“這是舊市場的擴充，與新技術的導入”，鄭海鵬認為，面板級扇出封裝是新技術，但扇出封裝市場已經被培育起來，所以只要技術開發(fā)順利，量產以后并不用擔心市場需求。鄭海鵬還表示，與晶圓級扇出封裝相比，面板級扇出封裝，將會集中在相對中低端的應用，高端高性能扇出型封裝，還是會采用晶圓級封裝。

目前已經有三星等廠商在嘗試面板級扇出封裝，但簡偉銓認為，面板級扇出封裝真正在市場上有良好表現(xiàn)，還要等三五年。“市場對新技術有一個接受期，就像OLED，最早推出OLED技術的廠商，并未在市場上取得先機。”

新技術的引入，也許走錯方向，最終銷聲匿跡；也許突破障礙，成長為市場上不可忽視的力量；甚至一飛沖天顛倒陰陽，改變了原有格局。不管哪種方式，技術發(fā)展史總是難易相間、陰陽交織地螺旋式上升，循環(huán)往復，以至無窮。