盡管先進的封裝仍然是市場的亮點，但如果不是一些不確定因素的話，IC封裝行業(yè)正準備迎接2019年的緩慢增長。

一般來說，IC封裝廠在2018年上半年需求強勁，但由于內存放緩，市場在下半年降溫。展望未來，較慢的IC 封裝市場有望延續(xù)至2019年上半年，盡管下半年業(yè)務可能會有所增長。當然，這取決于OEM需求，芯片增長和地緣政治因素。

美國和中國之間的貿易緊張關系已經(jīng) 已經(jīng) 造成了一些封裝廠放慢在中國的投資。但這些貿易問題是不穩(wěn)定的。目前尚不清楚中國和美國提出的關稅對半導體產(chǎn)業(yè)會產(chǎn)生什么影響。

這并不是所有的厄運和沮喪。先進的封裝繼續(xù)增長，特別是2.5D，3D，扇出和系統(tǒng)級封裝（SIP）等方法。此外，芯片和面板級扇出等新的封裝技術正在興起。

總體而言，先進封裝在半導體市場中發(fā)揮著更大的作用。如今，由于IC設計成本飆升，設備制造商可以負擔得起并擴展到10nm / 7nm及更高級別等高級節(jié)點。獲得許多擴展優(yōu)勢的另一種方法是轉向異構集成，將多個芯片放入高級軟件包中。

總而言之，先進封裝的增長速度超過整體封裝市場，但這還不足以抵消預計的業(yè)務放緩。在整個IC封裝市場，“我們預計2019年會出現(xiàn)放緩，”YoleDéveloppement首席分析師Santosh Kumar表示。“這是整個2019年?！?/p>

據(jù)Yole稱，2019年，包括所有技術在內的IC封裝市場預計收入將達到680億美元，比2018年增長3.5％。據(jù)Yole稱，相比之下，預計2018年IC封裝市場將增長5.9％。同時，“先進的封裝預計在2019年增長4.3％，而傳統(tǒng)/商品封裝的增長率為2.8％”，Kumar表示。

IC封裝的單位增長也是一個混合因素?！?019年封裝市場前景樂觀，單位增長預計增長5％至10％，盡管與過去兩年相比略有放緩，”ICOS部門總經(jīng)理Pieter Vandewalle表示。KLA-Tencor。

圖1：平臺預測的高級封裝收入。（來源：Yole）

圖2：晶圓啟動帶來的先進封裝增長預測。（來源：Prismark，ASM Pacific）

封裝領域

通常，有三種類型的實體會開發(fā)芯片封裝 - 集成器件制造商（IDM），代工廠和外包半導體組裝和測試（OSAT）供應商。

許多IDM為自己的IC產(chǎn)品開發(fā)包。然后，一些代工廠，如英特爾，三星和臺積電，為客戶提供芯片封裝服務。然而，大多數(shù)代工廠不開發(fā)IC封裝。相反，他們將封裝要求交給OSAT。

OSAT是商家供應商。最后統(tǒng)計，市場上有超過100種不同的OSAT。一些OSAT很大，但大多數(shù)是中小型玩家。

經(jīng)過多年的整合，OSAT行業(yè)已經(jīng)穩(wěn)定下來。上一次重大合并發(fā)生在2018年，當時全球最大的OSAT公司Advanced Semiconductor Engineering（ASE）收購了第四大OSAT的Siliconware Precision Industries（SPIL）。

然而，封裝是一項艱巨的業(yè)務。客戶希望OSAT每年將其封裝價格降低2％至5％。然而，OSAT必須保持其研發(fā)和資本支出預算，以保持領先于技術曲線。

封裝廠也 必須 應對顛覆性的商業(yè)周期。通常，封裝的增長率反映了半導體市場的狀況。

根據(jù)世界半導體貿易統(tǒng)計（WSTS）小組的數(shù)據(jù)，在內存放緩的情況下，預計2019年半導體市場將達到4900億美元，比2018年增長2.6％。根據(jù)WSTS，相比之下，2018年的增長率為15.9％。

根據(jù)各種預測，領先的代工業(yè)務將在2019年實現(xiàn)增長，但內存前景喜憂參半。“盡管內存價格與去年同期相比有所下降，但仍有增長，”Veeco高級光刻應用副總裁Doug Anberg表示?！半m然三大全球內存IDM都有一些資本支出調整，但它們將繼續(xù)推出新技術和新產(chǎn)品，但速度比最初計劃的要慢。”

同時，封裝市場正在發(fā)生變化。多年來，智能手機是封裝的關鍵驅動力。現(xiàn)在有許多市場將推動增長。

“AI將繼續(xù)成為主要的量產(chǎn)車手。預計將繼續(xù)進行重大人工智能投資，“Anberg說。“在服務器/云行業(yè)，大數(shù)據(jù)需求將需要更多的處理能力和更高的帶寬內存，因為行業(yè)正朝著5G平臺發(fā)展，推動硅插入器和基板解決方案的扇出。”

還有其他市場驅動因素?！拔覀冾A計封裝市場將繼續(xù)專注于移動市場以外的各種領域，包括汽車電子，5G，AI和機器學習，”KLA-Tencor的Vandewalle說?！皩τ谄囶I域，封裝質量要求不斷提高; 因此，我們預計設備投資將升級汽車封裝線?！?/p>

一些技術仍在出現(xiàn)?！叭斯ぶ悄苁侵匾耐苿右蛩刂弧?a href="http://m.sdkjxy.cn/soft/data/55-88/" target="_blank">物聯(lián)網(wǎng)是另一個驅動力。Brewer Science公司總裁兼首席執(zhí)行官特里布魯爾說：“這些產(chǎn)品將以極快的速度推動商業(yè)和商業(yè)機會的發(fā)展?！?“我們將擁有自動駕駛和自我糾正的汽車。那些即將來臨，但我們還沒有?！?/p>

然后，作為封裝的重要推動力的一些市場正在逐漸被淘汰，即加密貨幣。

與此同時，還有待觀察的是，中美之間的貿易問題將如何影響市場。Semico Research制造業(yè)常務董事Joanne Itow表示，“每個人心目中的主題之一是關稅的影響以及美國與中國之間的貿易緊張關系”?！昂献骰锇殛P系，采購和庫存水平都受到不確定性增加的影響，我們已經(jīng)看到公司制定了應急計劃方案?！?/p>

Wirebond，倒裝芯片市場

多年來，同時，該行業(yè)開發(fā)了大量的封裝類型。分割封裝市場的一種方法是通過互連類型，其包括以下技術 - 引線鍵合，倒裝芯片，晶圓級封裝和硅通孔（TSV）。

據(jù)TechSearch稱，今天，所有IC封裝中約有75％到80％使用稱為引線鍵合的舊互連方案。Prismark的數(shù)據(jù)顯示，從晶圓開始的角度來看，線焊封裝從2016年到2021年的增長率僅為2.7％。

電線接合器開發(fā)于20世紀50年代，類似于高科技縫紉機，使用細線將一個芯片縫合到另一個芯片或基板上。引線鍵合用于低成本傳統(tǒng)封裝，中檔封裝和存儲器芯片堆疊。

截至2017年底，封裝廠的引線鍵合利用率均在滿負荷運行。相比之下，由于IC減速，導線利用率在2018年第四季度下降至70％至80％或更低。

疲軟的商業(yè)環(huán)境預計將延續(xù)到2019年的上半年。但到2019年中或更早，業(yè)務可能會回暖。

“我們認為貿易緊張局勢不會惡化。因此，如果貿易緊張局勢不會惡化，我們預計3月季度會穩(wěn)定下來，“Kulicke＆Soffa總裁兼首席執(zhí)行官陳富森在最近的電話會議上表示?！跋Ｍ舆t的投資可以變成一個坡道。在本財政年度的下半年，我們預計會有一個上升趨勢。也許它將在3月季度之后開始?！?/p>

與此同時，線焊部分正在發(fā)生一些變化。在一些產(chǎn)品中，DRAM管芯堆疊在封裝中并使用引線鍵合技術連接。現(xiàn)在，DRAM供應商正在從線焊到倒裝芯片封裝，作為提高I / O密度的手段。

反過來，這將推動內存中先進封裝的增長?！案叨藘却娼鉀Q方案正在轉向高級封裝。采用TSV的堆疊式DRAM開始于2015年開始用于高帶寬內存（HBM）和DIMM，“Veeco的Anberg說?！耙苿覦RAM正在轉向倒裝芯片封裝。內存封裝的倒裝芯片業(yè)務預計將在2022年增加到整個市場的13％，為銅柱，芯片級封裝，TSV和扇出封裝帶來新機遇?！?/p>

扇出，2.5D和小芯片

與引線鍵合和倒裝芯片相比，扇出以更快的速度增長。Prismark的數(shù)據(jù)顯示，基于晶圓啟動，預計扇出將從2016年到2021年以24.6％的速度增長。

據(jù)Yole稱，從收入的角度來看，扇出市場預計將在2018年至2023年間增長20％，到2023年達到23億美元。Yole分析師Favier Shoo表示，“扇出封裝仍然是一個健康成長的市場，從2018年到2019年的收入年增長率為19％?！?/p>

扇出和相關技術，扇入，屬于稱為晶圓級封裝（WLP）的類別。在WLP中，管芯在晶圓上封裝。

扇入或扇出都不需要像2.5D / 3D這樣的插入器，但兩種WLP類型是不同的。一個區(qū)別是兩種包類型如何包含再分配層（RDL）。RDL是銅金屬連接線或跡線，將封裝的一部分電連接到另一部分。RDL由線和空間測量，其指的是金屬跡線的寬度和間距。

在扇入中，RDL跡線向內路由。在扇出時，RDL向內和向外布線，從而實現(xiàn)具有更多I / O的更薄封裝。

扇出由智能手機和其他產(chǎn)品驅動。臺積電的InFO技術是最著名的扇出示例，正在蘋果最新的iPhone中使用。

“雖然許多分析師預測2019年移動設備增長將持平，但由于處理能力需求的增加以及不斷增長的內存需求，WLP內容將繼續(xù)增長，”Veeco的Anberg表示。

其他人同意。“移動仍然是低密度和高密度扇出的主要增長動力，”ASE高級工程總監(jiān)John Hunt說?！半S著我們獲得1級和2級資格，汽車業(yè)將開始增強勢頭。服務器應用正在看到高端市場的增長?！?/p>

通常，扇出分為兩大類 - 標準密度和高密度。高密度扇出具有超過500個I / O，線/間距小于8μm。Amkor，ASE和臺積電銷售高密度扇出，適用于智能手機和服務器。

標準密度扇出定義為具有少于500個I / O和大于8μm線/間距的封裝。

最初的扇出技術嵌入式晶圓級球柵陣列（eWLB）被歸類為標準的扇出封裝類型。今天，Amkor，ASE和JCET / STATS出售eWLB包。

比賽在這里升溫。ASE和Deca正在推進M系列，這是一種與eWLB競爭的標準密度扇出系列?！癕系列比eWLB和晶圓級芯片級封裝具有更好的可靠性，”ASE的亨特說。“我們的一些M系列是扇出的。其中一些是粉絲。它是晶圓級CSP的替代品，因為它具有六面保護。所以，它表現(xiàn)得更好?！?/p>

圖3 M系列與eWLB。（來源：ASE）

傳統(tǒng)上，標準密度扇出已經(jīng)用于移動和消費者應用?，F(xiàn)在，扇出正在進入以商品封裝為主導的汽車市場。

扇出在一些但不是所有段中移動。“我沒有在LiDAR中看到它，但我看到了雷達。對于汽車而言，它主要是信息娛樂。我看到了向0級的轉變。在引擎蓋下，這需要一些時間。但是已經(jīng)淘汰的eWLB 1級是合格的。JCET / STATS ChipPAC的副主任Jacinta Aman Lim表示，這不僅僅是一個模具，而是兩個模具。

其他類型的扇出正在出現(xiàn)。經(jīng)過多年的研發(fā)，面板級扇出封裝開始在市場上崛起?！叭且呀?jīng)開始使用HVM進行面板扇出。PTI和Nepes目前處于小批量生產(chǎn)階段，明年將推出各種產(chǎn)品的HVM。到2019年底，ASE / Deca可能會啟動面板FO的HVM?？偟膩碚f，與2018年相比，我們看到2019年面板FO的采用率更高，業(yè)務更多，“Yole的庫馬爾說。

今天的扇出技術包括將芯片封裝成200mm或300mm晶圓尺寸的圓形晶圓。在面板級扇出中，封裝在大型方形面板上處理。這增加了每個襯底的芯片數(shù)量，這降低了制造成本。

圖04：300mm晶圓上裸露的裸片數(shù)量與面板裸片數(shù)量的比較。（來源：STATS ChipPAC，Rudolph）

面板級封裝存在一些挑戰(zhàn)。“我們相信（傳統(tǒng)）扇出將被更廣泛地采用，特別是對于移動等應用，外形尺寸至關重要，”KLA-Tencor的Vandewalle說。“面板扇出封裝技術將進一步采用，盡管不是一夜之間。需要大量的工程工作才能實現(xiàn)高產(chǎn)量生產(chǎn)。并且需要在面板尺寸和處理方面進行標準化?！?/p>

同時，多年來，業(yè)界一直在運送2.5D技術。在2.5D中，管芯堆疊在內插器的頂部，內插器包括硅通孔（TSV）。插入器充當芯片和板之間的橋梁。

“2.5D使互連密度增加了一個數(shù)量級。您要解決的是內存帶寬和延遲。這就是具有非常精細的線條和空間的插入器的目的，“ GlobalFoundries封裝研發(fā)和運營副總裁David McCann說。

但是，2.5D / 3D技術相對昂貴，將市場限制在網(wǎng)絡和服務器等高端應用中。

與此同時，小芯片也在不斷涌現(xiàn)。使用小芯片，您可以構建像LEGO這樣的系統(tǒng)。這個想法是你在庫中有一個模塊化芯片或小芯片的菜單。然后，將芯片組裝在封裝中，并使用芯片到芯片互連方案連接它們。

政府機構，行業(yè)團體和個別公司開始圍繞各種小型車模型展開競爭。

因此，小型企業(yè)正在建立勢頭。“這將加速創(chuàng)新，因為您只設計了一個部件。這一直是知識產(chǎn)權公司和知識產(chǎn)權業(yè)務的驅動力。你從這里拿到一個IP，從那里拿另一個。但是，遇到問題的地方就是將這些IP放在一起。這部分很艱難，“ Kandou Bus首席執(zhí)行官Amin Shokrollahi說。

Chiplet需要一段時間才能成為主流?！案鶕?jù)Yole的Kumar的說法，有幾個問題需要克服，例如標準，成本，測試和供應鏈?！?/p>

小芯片，2.5D，扇出和其他技術是將多個芯片放入封裝中的方法之一。和以前一樣，業(yè)界希望將這些方案中的許多方案用作傳統(tǒng)芯片縮放的替代方案。

在封裝中，特征尺寸的規(guī)模要大得多，但您仍然可以通過減少封裝的某些部分來縮放器件，例如凸點間距和RDL。

對于這個和其他應用程序，多芯片封裝或異構集成正在流行?！拔覀兿Ｍ谶壿嫼痛鎯ζ骷矫胬^續(xù)采用先進的封裝解決方案，” Lam Research董事總經(jīng)理Manish Ranjan表示。“隨著公司采用先進的封裝解決方案來滿足未來的產(chǎn)品需求，異構集成作為關鍵推動因素的使用也將加速?！?/p>

可以肯定的是，先進的封裝正朝著多個方向發(fā)展，它為客戶提供了新的選擇。但桌面上可能有太多選項。問題是哪種封裝類型會粘在一起，哪些會成為利基。隨著時間的推移，有些人可能會被淘汰。