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先进封装技术的市场空间和竞争格局介绍

合明科技 👁 1976 Tags:3D堆叠先进芯片封装清洗扇出型封装

先进封装是超越摩尔定律方向中一条重要赛道,它能提供更好的兼容性和更高的连接密度,使得系统集成度的提高不再局限于同一颗芯片。具体来看,先进封装的优势在于1)优化连接方式,实现更高密度的集成;2)更容易地实现异构集成,即在同一个封装内集成不同材料、线宽的半导体芯片和器件,从而充分利用不同种类芯片的性能优势以及成熟制程的成本优势。

1、市场空间(倒装市场最大,3D堆叠规模增速快)

随着全球数字化普及,芯片总数量的增加使得封装行业总体价值量增厚,消费电子、汽车及工业领域对数据传输速度和总量要求有较大提升,先进封装需求提升。据Yole Development测算,2020年全球先进封装市场规模已达300亿美元,预计2026年可达475亿美元,CAGR为8%,2026年先进封装将超过封装总市场规模的50%。具体来看,2020年倒装、3D堆叠、扇出型封装市场规模分别为247/20/12亿美元,各占约80%/6%/5%,Yole预计到2026年细分市场规模分别达340/66/30亿美元,其中,3D堆叠、扇出型市场规模增速最高,2020-2026年CAGR分别达22%/16%。

3D堆叠:3D堆叠有效解决了性能与功耗的取舍问题,可以实现大带宽、低功耗传输,因此广泛应用于人工智能、机器学习、高性能计算、数据中心、CIS和3D NAND领域中。

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扇出型封装:可以为芯片提供了更多I/O接口,因此能满足更多数据连接通道。在数字化、智能化程度的驱动下,扇出型封装能够满足移动和消费领域快速增长的数据传输需求。同样地,扇出型封装亦能满足汽车智能驾驶算力提升对数据传输提出的需求。


2、竞争格局


前后道头部厂家纷纷抢滩,先进封装成必争之地:先进封装推动前后道工艺相互渗透融合分化出“中道”概念,也预示了行业新模式的可能:具有较高技术壁垒和技术积累的厂商会向上下游工序延伸。先进封装市场需求较大,头部厂商凭借各自优势入局,成为先进封装行业的主力军。

中国封测头部厂家通过自主研发和兼并收购,已基本形成先进封装的产业化能力,并在关键技术上(如Bumping、Flip-Chip、TSV和2.5D/3D堆叠技术等)实现了与国际领先企业对标的能力,继续提升BGA、PGA、WLP和SiP等先进封装形式的产能规模。


3、相关机会


(1)封测厂商(国内龙头实现技术覆盖,毛利率低,今年供需改变)

2、半导体全产业链都将受益于先进封装带来的技术革新(eda工具延伸,IP厂商提供chiplet芯片芯原股份,设备材料国产化率低)

制造端:先进封装使封装的定义得以延伸,前道工序的采用也使得先进封装技术壁垒不断提升,在后道工序中的作用愈发重要。先进封装已成为封测代工行业继续立足的必争之地。此轮技术革新由头部厂家带动,头部封测代工厂商与IDM、晶圆厂主导的寡头局面或成行业新格局,率先布局先进封装才有资格参与下一步的份额竞争,其先入优势有望在产能提升后进一步放大。

设计端:传统形式中相对独立的芯片设计与封装设计之间联系愈发紧密,先进封装使得EDA工具应用向系统设计延伸。SiP、Chiplet、3D-IC等封装形式建立了一个多芯片、元器件环境,芯片设计师需要在一开始就考虑到整个系统层级的设计和优化,也需要一套能够使整个团队都能参与设计的EDA工具平台。IP厂商也将充分受益于硅片级别IP复用—Chiplet(芯粒)带来的新商机。

设备端、材料端:1)目前,国内前道设备制造商已进入头部客户的产线并已形成较强竞争力。然而,封测产业虽然是我国半导体产业链中最成熟的环节,但后道封装和测试设备的国产化率仍然较低,仍需关注后道封装测试设备的国产化进程。2)此外,中道工艺对光刻胶、CMP相关材料的需求也在不断上升。虽然先进封装对引线框架和键合丝线的需求较小,但长期来看,如QFN、TO等传统封装形式发展至今规模化生产水平已较高,仍具备成本优势,市场规模有望维持稳定增长。

先进芯片封装清洗:

合明科技研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要,一旦选定,就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种,可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气,通电后发生电化学迁移,形成树枝状结构体,造成低电阻通路,破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层,在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物,还有粒状污染物,例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等,这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物,到底哪些才是最备受关注的呢?助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中,它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分,焊后必然存在热改性生成物,这些物质在所有污染物中的占据主导,从产品失效情况来而言,焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素,离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降,松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大,严重者导致开路失效,因此焊后必须进行严格的清洗,才能保障电路板的质量。

合明科技运用自身原创的产品技术,满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求,打破国外厂商在行业中的垄断地位,为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

推荐使用合明科技水基清洗剂产品。

 

 


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