面板大厂抢FOPLP商机,拿到欧企订单,有望下半年量产

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划重点

01面板级扇出型封装技术(FOPLP)有望下半年在消费类IC领域量产,而用于AI芯片则要到2027年至2028年。

02群创已拿下恩智浦和意法半导体两大欧洲指标厂订单,锁定车用与电源管理IC领域,本季量产出货,并着手启动第二期扩产计划。

03台积电正与设备和原料供应商合作,研发新的先进芯片封装技术,利用类似矩形面板的基板进行封装,来取代传统圆形晶圆。

04由于FOPLP技术在物联网、车用芯片等领域有广泛应用,多家AI大厂如英伟达、超威、英特尔已宣布投入布局,未来商机可期。

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​本文由半导体产业纵横(ID:ICVIEWS)综合

进入FOPLP市场的玩家越来越多。

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英伟达(NVIDIA)、苹果、台积电等指标大厂均积极投入扇出型封装领域,引爆市场大商机,集邦科技(TrendForce)昨(3)日最新报告指出,目前备受瞩目的面板级扇出型封装技术(FOPLP)将率先应用在消费类IC,最快今年下半年迈入量产; 至于用于AI芯片则要到2027年至2028年。

法人分析,以集邦的预测来看,最快抢到面板级扇出型封装商机的台厂当属群创。群创强攻面板级扇出型封装业务有成,已拿下恩智浦和意法半导体两大欧洲指标厂订单,锁定车用与电源管理IC领域,现阶段产能满载,规划本季量产出货,并着手启动第二期扩产计划。

集邦指出,台积电2016年开发命名为InFO(整合扇出型封装)的晶圆级扇出型封装(FOWLP)技术,应用于iPhone 7所使用的A10处理器后,封测厂也相继发展晶圆级扇出型封装技术。

由于AI芯片所需面积更大,扇出型封装人气大增,以玻璃为基板的面板级扇出型封装技术更随之兴起,第二季度起,AMD等芯片厂商积极接洽台积电和封测厂,讨论以面板级扇出型封装技术进行芯片封装,带动业界对相关技术更加关注。

以台积电来看,据传正与设备和原料供应商合作,研发新的先进芯片封装技术,利用类似矩形面板的基板进行封装,来取代传统圆形晶圆,从而能在单片晶圆上放置更多芯片组。 台积电先前回应,公司将密切关注先进封装技术的进展与发展,包含面板级封装技术。

FOPLP导入AI GPU,预计2027年量产

集邦科技分析,FOPLP技术目前有三种主要应用模式,首先是OSAT(封装测试)厂商将消费类IC封装从传统方式转换至FOPLP,其次是晶圆代工厂和OSAT厂商将AI GPU的2.5D封装从晶圆级转换至面板级,另外是面板厂商跨足消费类IC封装领域;产业链各环节对FOPLP技术的积极布局。

从产业合作案例进一步分析,以AMD与力成、日月光洽谈PC CPU产品及高通与日月光洽谈PMIC产品进展较大; 集邦科技透露,由于FOPLP线宽及线距尚无法达到FOWLP之水平,因此应用暂时止步。

在AI GPU封装方面,AMD及NVIDIA大厂最为积极,与台积电、矽品洽谈相关产品,双方将2.5D封装模式自晶圆级转换至面板级合作,进一步放大芯片封装尺寸、使单位成本更低,但由于技术的挑战,相关业者对此转换尚处评估阶段。

业界人士表示,矩形基板是将传统圆形硅中介板改为大型矩形基板,并不意味要完全取代圆形晶圆,而是在封装阶段使用矩形基板来提高面积利用率; 该技术也属于2.5D封装,目的是提升组件传输效率和降低成本,以容纳更多芯片组合,有利于大型AI芯片的配线安排。

FOPLP技术的优势及劣势、采用诱因及挑战并存。集邦科技认为,主要优势为低单位成本及大封装尺寸,惟技术及设备体系尚待发展,技术商业化进程存在高度不确定性,预估目前FOPLP封装技术发展在消费类IC及AI GPU应用的量产时间点,可能分别落于2024年下半年至2026年,以及2027~2028年。

面板级封装与晶圆级、传统封装的区别

扇出型晶圆级封装(FOWLP;Fan-out Wafer Level Packaging )一般定义为,直接在晶圆上进行大多数,或是全部的封装测试程序,之后再进行切割制成单颗组件,较传统封装提供更小的封装尺寸,同时,改进热性能等效能。不过,由于设备昂贵,也会造成芯片制造尺寸上的限制(形状不符造成浪费),因此,才有最后面板级技术发展。

扇出型面板级封装(FOPLP;Fan-out Panel Level Packaging )最大的改变在于,从原本制程的改变到直接将机板材质变成「玻璃材料」不仅可容纳更多的I/O数、效能更强大、节省电力消耗等。而这项技术也正是先前英伟达、超威(AMD)都考虑将导入的玻璃基板技术,不过面对不同产业会有不同封装技术,故不再细赘。

根据面板大厂群创先前说明指出,以12吋晶圆为例,群创FOPLP 产线面积为700x700mm,换算大约为6.9个12吋晶圆,胜过FOWLP 单个12吋晶圆面积706.5 mm²,不仅未来产量将远超于传统、晶圆级封装,成本也将下降许多。

不过,英伟达传出将尽快导入面板级封装技术,不少人想到,现在应产能严重不足,业界又有极大需求的CoWoS 先进封装技术的霸主地位,是否会被挑战?答案是「不无可能」,面板级封装技术看上的不仅是高效的产能,玻璃基板更是AI芯片延续摩尔定律的重要诱因之一,而这部分,却是CoWoS 没有的。

当然,CoWoS 技术为台积电独有,专利与技术皆在台积电手上,再加上晶圆代工与封装一条龙,它厂要与之竞争有一定难度。况且,玻璃基板、面板级封装技术目前离大规模量产仍有一段距离,最后谁胜谁败,仅看技术面无法轻易断定。

此外,根据群创等厂描述,目前面板级封装产线芯片多用于物联网、车用芯片等领域,过去并没有使用在AI运算芯片、或服务器处理器的芯片封装制程上,技术上仍有不少限制待突破,不过,包含英伟达、超威、英特尔在内多家AI大厂皆已宣布投入布局,未来商机可期。

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