半导体封装高度集中,各方补齐短板
半导体封装已经是全球芯片竞争的重要赛道,半导体封装是半导体制造工艺的后道工序,是指将通过测试的晶圆加工得到独立芯片的过程,即将制作好的半导体器件放入具有支持、保护的塑料、陶瓷或金属外壳中,并与外界驱动电路及其他电子元器件相连的过程。半导体封测环节使得芯片能够可靠、稳定的进行工作,主要作用包括机械连接、机械保护、电气连接和散热。
近期,存储芯片、CIS等芯片上涨,业界看到,半导体产业复苏的迹象渐显,而具备弹性的半导体封装也将拐入新的增长曲线。伴随随着AI芯片、高性能HPC、CPU等大量的需求增生,拉升半导体封装需求,全球各方正在加强对半导体封装领域的布局。
在半导体的行业分工中,封装一直是低附加值、高资本,芯片制造商往往把封装业务外包给亚洲国家,而中国目前正占据着重要且核心的地位,与此同时,美国、日本、韩国方把先进封装视为恢复竞争力的战略核心之一。
从今年的扩产布局上看,美国芯片大厂英特尔拟在波兰建设价值50亿美元的封测厂;半导体封装大厂Amkor(安靠)将斥资20亿美元在美国亚利桑那州建设Peoria新封测厂,据悉苹果将成为该工厂第一个客户,也是最大客户。
此前亚利桑那州州长凯蒂·霍布斯也透露,该州正在与台积电进行谈判,可能在该州建设先进封装厂。据悉,亚利桑那州正处于与多家全球封装公司、测试和质量保证公司谈判的“中期阶段”,预计多家公司可以在2024年破土动工。
美国东部时间11月21日,美国政府宣布将投入约30亿美元的资金,用于芯片先进封装行业。对于美国此举,业界普遍认为,美国此次掷重金投入先进封装产业,主要是由于此前美国的半导体企业主要集中在芯片设计和制造领域,在封装测试环节相对较弱。并且,随着传统芯片制造愈发趋近于物理极限,先进封装市场增量越来越大。因此,此次投资意在补齐产业链短板。
11月22日,日本化工企业Resonac控股宣布,计划在美国加利福尼亚州硅谷设立半导体封装技术和半导体材料研发中心。Resonac已开始就新研发中心开展设备引进等工作,计划在无尘室和设备准备就绪后于2025年开始运营。
同日,Resonac宣布作为日本首家战略材料制造合作伙伴加入位于美国得克萨斯州的半导体相关制造商联盟“得克萨斯电子研究所”(TIE),后者的成员还包括AMD、美光科技、英特尔、应用材料等公司。
韩国方面,韩国MOTIE将启动半导体封装等180项技术的国际合作。据媒体近期报道,韩国正在向外国机构开放产业研究开发(R&D),以发现和开发可能成为韩国旗舰产业价值链薄弱环节领域的关键技术,例如“跨越式发展关键技术”、“下一代增长导向技术”和类似半导体封装领域的“颠覆性技术”等。
2024年,韩国将分配1487亿韩元的投资来启动48项技术的开发,到2030年总投资将达到1.2万亿韩元。MOTIE展示了通过集成异构芯片实现性能最大化的半导体封装技术,是跨越式技术的典范。该技术预计将通过与美国、中国台湾和其他国家/地区的合作来获得,预计开发投资将达到1000亿韩元。
此前,三星电子TSP(测试与系统封装)总经理金熙烈(Kim Hee-yeol)在“2023 年新一代半导体封装设备与材料创新战略论坛”上宣布,该公司已成功建成了世界上第一座无人半导体封装工厂。
据了解,这条自动化生产线位于三星电子天安市和温阳市封装工厂,从2023年6月开始就已经着手打造,这条生产线可使其制造相关劳动力减少85%,设备故障率降低90%,效率提高1倍以上。无人生产线的比例仅占目前三星封装生产线的 20% 左右,不过三星还制定了到 2030 年将其封装工厂转变为全面无人生产的目标。