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[芯干货回顾]芯人芯事系列沙龙第五期-中国封测的“弯道超车”正当时!!!


​在集成电路发展的60年中,封装技术随着芯片制造工艺的持续提升,也在技术、人才、资金等方面不断跃升,通过大力发展技术、跨国并购等措施,国内领先企业获得了国际先进的倒装封装技术,国内三大封测厂也都基本掌握了16/14nm的FC倒装封装技术,在这样的环境下,国产企业将迎来怎样的发展机遇?

图为茄子(上海)管理咨询有限公司CEO、艾新教育学院执行院长曹幻实女士主持沙龙活动

6月23日,浦东国际人才发展中心联合艾新教育&茄子烩,举办了“把握机遇,实现半导体封测的‘弯道超车’”为主题的线下沙龙活动。众多大咖齐聚浦东国际人才港,深度讨论电子封装产业的机遇和前景。

没能在现场聆听的你,不妨随小编一同回顾一下当日大咖洞见分享:

上海交通大学电子材料与技术研究所所长 李明

分享主题:人工智能与芯片封装集成

作为当天第一位分享嘉宾,李明教授以人工智能起头,生动地解释了人工智能与人体在感知信息和执行指令上的相似性,在人工智能中,半导体器件就是对应的人体“器官”,一部分起到侦测信息的作用,一部分起动作执行作用,而核心的处理器芯片和能量系统就是人工智能的“大脑”和“心脏,大脑是仿生的集成电路,集成电路是由硅组成的大脑”,人体仿佛是仿生的集成电路,而集成电路则是由硅组成的生命体。

而要这些芯片和半导体器件串联起来实现设计好的功能,必不可少的途径就是半导体封装,以此来实现信息、电能的传输和整个系统的散热,使不同功能芯片协同连接,成为一整个类人体的神经网络系统。

在摩尔定律的不断驱使下,封装技术已经过了三次重大变革,从毫米级的个位数引脚数量跃升到亚微米级的上千个引脚,随着半导体制造工艺日益逼近物理极限,过去在单一平面内追求小型化、密集化的封装技术已经不能满足要求,封装技术必将向立体化、系统化的封装技术发展,通过三维结构,在封装体内实现高密度化、多功能化和系统化,这是信息技术功能不断发展对集成电路功能要求日益增多的必然发展趋势。

江苏长电科技股份有限公司 资深技术总监 梁志忠

分享主题:在封测技术创新过程中的有效保护、管理和运用

作为先进封装最大的发展驱动力同时也是半导体在未来最广阔和最具前景的应用场景,5G是将改变整个人类社会,其高速低延迟的特点,可以把一平方公里范围内100万个设备同时进行沟通的时间限制到几毫秒,达到畅通无阻的万物互联。

​而成百上千种细分应用场景中,不同的设备采用不同的器件,则带动了不同封装技术的发展,先进封装技术方兴未艾,将要比拼的不只是新技术研发的速度,技术成果和专利的保护作为企业的重要无形资产,也将成为竞争的一大战场,以高通和苹果的专利纠纷为例,金额就在50亿美金以上。

因此,企业技术成果的管理就成为了保护技术成果的必要手段,也要积极在技术路线上进行布局,在为新技术申请专利的同时需要不断进行专利的查新和验证,了解竞争对手的专利布局,绕开专利技术路线、寻找新的核心技术突破口,防止单方面落入竞争对手的专利陷阱;同时,在守护自身技术成果的同时,也要充分利用自身的专利优势,通过质押融资、专利交叉授权、技术合作等方式,实现知识产权的价值最大化。

在技术高速发展中,不仅是通过研发投入突破关键技术,企业还需要重视专利管理制度体系的建设和相应人才的培养,将技术储备变为专利储备,通过研发、产品、制造、设备、专利等措施并举,才能在激烈竞争中淬炼成长,成长为行业领先企业。

上海CUSPEA联盟理事 卢基存

分享主题:产品驱动的芯片系统封装概论

在新的感知时代,一个不同的发展方向和重大机遇是“超越摩尔”(More than Moore)。感知时代的电子芯片集成器件中,不只由传统计算芯片(典型为核心处理器)的性能决定,还有内存和电源控制等其余芯片,以及传感器芯片和无源器(电感、电容等被动器件) ,这些器件的封装集成方式也将影响整体性能。“超越摩尔”摆脱了摩尔定律只从工艺制程上寻求突破的束缚,转而利用成熟的CMOS芯片技术和新的特殊MEMS传感芯片工艺,制造传感芯片,新时代投资规模相对小、产品价值高、应用范围广、容易创新提高工艺竞争力、产品化快等优点,将成为先进封装在芯片工艺逐渐趋近物理极限下的新型驱动力。

发展封装技术的同时,建立芯片的可靠性测试模型和故障审查体系也是很重要的,由于芯片生产的周期紧迫,不可能有时间在实际的应用环境测试芯片的可靠性,而是需要建立与使用环境相关的可靠性测试模型,在一定温度、湿度、压力等环境因素的模型中完成芯片的加速老化模拟。

上海华庆焊材技术有限公司创始人 吴念祖

分享主题:略论中国锡焊60年

吴老是《锡焊技术与可靠性》的编著者,作为见证了中国焊锡技术发展的人,吴老分享了我国锡焊技术的60年发展历程,从58年上海元件五厂生产锗二极管开启了中国近代焊锡技术,到波峰焊机实现自动焊接,再到改革开放后电器的大量生产进一步激活了焊接技术的快速发展。

近年来,在半导体功率器件大量用于新能源汽车、高铁、电网等领域,对于焊接技术,尤其是焊接界面的空洞控制产生了更高的要求,因此无氧化、无污染、无助焊剂的高洁净预成型含片成为了研究的突破方向和应用方向。

但是,我国功率器件的市场还面临着国外巨头的垄断,国内90%的市场被英飞凌、富士电机、三菱电机为首的老牌企业所占据,我国的功率器件还处于发展初期,随着国家不断的产业政策支持和本土产业人持续投入的努力,我国功率半导体的无限的潜力终将迸发出光芒。

IC咖啡产业资讯与技术服务总监 关牮

分享主题:中国封装行业的发展机会

在半导体行业“三驾马车”设计-制造-封测中,由于封测行业技术含量相对低、对成本高度敏感,因此是整个产业链中向大陆转移最快的一环,给大陆的半导体行业带来了巨大的发展机会,同时也促使大陆半导体封装行业成为了半导体产业中与世界先进水平差距最小的一环,未来封装测试行业会继续向大陆转移,大陆市场份额有望达到全球市场的40-45%。

随着半导体行业的飞速发展,半导体封装也面临着巨大的机遇,由于其投资规模适中、技术相对晶圆厂技术要求更低(但是技术含量仍然很高)、市场规模巨大、对于上游设备和材料行业的带动作用巨大等特点。

近年来,随着芯片制程越来越小,摩尔定律不再是由制造技术的突破来延续,单纯依赖于芯片前道加工技术的对于芯片集成度的提升效应逐渐变小,通过前道加工技术与后道封装技术的结合在芯片上实现更高的集成度、更小的体积成为了必然趋势。

目前封装行业的市场规模在700亿美元左右,其中代工厂在400亿美元左右,其中,传统封装技术已经趋于平稳甚至消减,而先进封装技术的产值增长则维持在两位数的高速增长。同时,随着大量产能增长,给大陆上下游企业带来客观的发展机会,封装材料和设备有着巨大的发展机会,同时随着5G、电力等领域的高可靠性半导体器件的需求大增,独立的半导体测试服务也面临着广阔的蓝海市场,发展潜力巨大。

圆桌讨论&互动环节

Q:封测行业垂直并购的主要驱动力是什么,会对封测领域会带来怎样的产业机遇?

A:是的,垂直并购能够使企业在资金、技术和客户群获得进步,不同工艺的封测厂可以在技术上形成互补,而技术差异也形成了不同,通过并购,企业可以有效的掌握自己不具备的技术和相应的产业链资源。

Q:封装厂和晶圆厂合作建立封装厂的目的是什么?

A:以中芯长电为例,合作双方中芯国际和长电的情况是,中芯长电是专注于晶圆的表面处理,长电是专注于后道的封装,现在很多的技术都集中在前道后道结合起来的中道工艺,双方通过这样一个合作,可以在晶圆级封装、RDM技术等中道技术上实现突破,在中道封装的市场上占据一定的话语权。

Q:高频器件封装成本为何居高不下?高频器件的封装上,国内和国外的差距有多大呢?

A:高频的研究和制造出的成本,确实非常高,由于高频器件要求精度极高、误差极小,因此在工艺精度、人才培养、材料研发等方面都有着极高的要求,这造成了这一块的高成本,要实现成本降低,必须从人才培养起步,这是一个从人才教育到产业培训的漫长过程,需要时间。国内外差距方面,差距很大,在很多关键的高频器件上,我们还高度依赖着进口产品。

图为艾新教育创始人,芯盟科技总经理谢志峰为分享嘉宾赠送“芯事”书籍

结语

“芯”人“芯”事系列沙龙活动旨在为上海集成电路行业的相关从业者、行业的关注者们的交流沟通提供一个平台。通过嘉宾对产业热点的内容分享、交流探讨,使从业者了解中国集成电路产业的发展现状、前沿技术、行业应用、未来趋势,从而助力中国芯片产业发展。