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扇出型封装未来几年GAGR高达76%

据分析机构YoleDeveloppementment统计显示 ， 扇出型封装将越来越多地被5G ， HPC和77-GHZ雷达中采用 ， 这将驱使他们在2020年至2025年间以76%的复合年增长率 ， 成为AiP应用（5G驱动）增长最快的产品之一 。扇出型封装未来几年GAGR高达76%
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同期 ， （x）PUdiepartitioning和（x）PU+HBM应用分别以20％的复合年增长率和52％的复合年增长率强劲增长 。 两种应用都体现出了市场对更高计算性能的需求 。 而包括蓝牙以及MEMS ， PA和开关在内的与连接相关的应用预计将以14％的复合年增长率增长 。 UHD扇出封装的收入预计以20.2％的复合年增长率增长 ， 据Yole统计显示 ， 到2025年 ， 这个市场总额将增长到15.32亿美元 。 相较于2.5D插入器（interposers） ， 新的HPC产品将更愿意选择具有成本效益的UHD扇出型封装作为他们的高端封装选择 。 三星电子是领先的IDM 。 PTI是领先的FOPLPOSAT ， 专门从事存储器封装 。 JCETChina是中国领先的OSAT 。 众所周知 ， 这三个公司都已开始与各种客户进行UHDFO资格认证 ， 并且已将其包括在其路线图中 。 到2025年 ， HDFan-Out的收入预计将达到12.91亿美元 ， 复合年增长率为15.8％ 。 另一方面 ， 从2019年到2025年 ， CoreFan-Out的年均复合增长率为1％ 。 尽管FOPLP的收入以复合年增长率（CAGR）增长57％ ， FOWLP的复合增长率为14％ ， 但2025年FOWLP仍将产生总收入的2/3以上 。 根据统计 ， 扇出型封装行业预计将于2021年反弹 。 一定要知道的FOWLP封装技术根据摩尔定律(Moore'sLaw)：集成电路上可容纳的晶体数目 ， 约两年（18个月）增加一倍 。 然而 ， 自2013年开始 ， 此发展就有趋缓的现象 ， 半导体产业制程成本与风险逐渐提高 ， 该如何延续、超越摩尔定律 ， 成为业界艰难的挑战 。 而FOWLP有十年以上的发展历史 ， 技术已臻成熟 ， 成为备受讨论的选项之一 。 FOWLP技术应用在无线通讯装置、汽车 ， 以及智能手机等多元领域 ， 能因应高阶芯片所需要的I/O高密度需求 ， 又不用使用IC基板 ， 降低封装厚度 ， 因此吸引台积电等半导体大厂投入研发推广 。 到底FOWLP技术有何特别之处？让他成为一线大厂研究发展的目标？FOWLP技术原为德国InfineonTechnologies所开发 ， FOWLP最大的特点在于 ， 在尺寸相同的芯片下让重分布层范围更广 ， 芯片脚数更多 ， 单芯片可以整合更多功能 ， 并达到无载板封装、薄型化以及低成本等优点 。 然而一开始因良率未达期望 ， 因此并未普及 ， 但各大企业仍不放弃 ， 自行改良优化 ， 应用于手机等领域 。 如台积电以此技术为基础 ， 开发扇出型晶圆级封装技术 。 半导体制造厂若能适当使用FOWLP封装技术 ， 可将前后段制程整合于直径300毫米（mm）晶圆上的硅裸晶（SiliconeDie） ， 大幅降低生产成本 。 而且 ， 无论是印刷载板、液晶面板用的玻璃载板都适用此技术 。 那么FOWLP的工作原理是什么？FOWLP的原理 ， 是从半导体裸晶的端点上 ， 拉出需要的电路至重分布层(RedistributionLayer) ， 进而形成封装 。 因此不需封装载板 ， 不用打线（Wire）、凸块（Bump） ， 能够降低30%的生产成本 ， 也让芯片更薄 。 FOWLP技术让芯片面积减少许多 ， 也可取代成本较高的直通矽晶穿孔（TSV;Through-SiliconVia）达到透过封装技术整合不同元件功能的目标 。 另外 ， 为了形成重分布层 ， 前段制程就须导入封装 ， 对制造厂商而言 ， 如何达到一惯性制程（FullTurnkey）是非常重要的 ， 有可能是制造商是否能生存的关键 。 下面我们来了解一下扇出型晶圆级封装的制程 。 从技术上看 ， FOWLP制程分为两类：芯片优先FO：于基板上放置 ， 从原始装置晶圆中挑拣出的合格晶元（KGD） ， 以模压树脂包覆成重构晶圆 ， 再进一步处理成晶圆上的RDL 。 RDL优先FO：载具晶圆顶端建立RDL层并暂时接合 ， 在顶端放置KGD然后研磨压模与模具 。 在这两种制程架构下 ， 也能依据客户不同的需求 ， 衍伸出多种变化 ， 例如晶粒面向上接合、晶粒面向下接合、RDL细线优先、RDL粗线优先类型 。 那么FOWLP的技术门槛是什么？FOWLP封装技术虽然具有高度发展性而受到注目 ， 然而在技术上仍有其门槛 。 例如 ， 在前段制程 ， 仍须利用溅镀以及曝光来完成重分布层 。 无论是覆晶封装（FlipChip） ， 或直通矽晶穿孔技术 ， 制作困难度都不断的增加 ， 企业投资成本也不断提升 ， 封装技术很难一步达成 。 若希望达到高密度量产的目标 ， 重分布层（RedistributionLayer）技术应用是关键 。 无论是印刷载板上使用FOPLP技术、高密度的布线结构需要的增层（Buildup）布线工程等 ， 都需要完成重分布层 。 另外 ， FOWLP使用的暂时性接合材料 ， 也必须紧紧黏合重构晶圆、拥有热机械特性、承受高温与压力 ， 经得起三小时的五次230°C+的高温制程周期 ， 以及在严苛的化学暴露制程中不受影响 。 制程中可能需要适合的双面接合材料 ， 还必须与面板组装生产线的涂层法相容 。 FOWLP技术必须克服异质材料与非对称架构所导致的芯片位移(dieshift)、翘曲(warpage)、热膨胀系数(CTE)管理等问题 ， 有可能因为增加生产面积而更加严重 。 目前 ， 已有业者做到结合面板生产经验与FOPLP制程尝试解决问题 ， 然而在现今FOWLP的载板尺寸与制程并未标准化的状态下 ， 很难有一体适用的解决方案 ， 未来也有可能出现全新的材料需求 。 另外 ， 虽然FOWLP可以节省相当的成本 ， 但三建产业资讯日本技术顾问—越部茂提出两项需要克服的课题：封装材料品质不一 ， 液状材料会导致组成分离 。 多层再配线 ， 会提高因为热效应产生剥离或歪斜的风险 。 因此在应用上 ， 必须活用技术知识 ， 改良配线材料与技术 ， 做出最适当的对应 。今天是《半导体行业观察》为您分享的第2334期内容 ， 欢迎关注 。
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