甬矽电子徐玉鹏：聚焦高端半导体封测领域，为产业提供优质服务

作者：李杭森

2023-04-19

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4月17日-19日，第25届中国集成电路制造年会暨供应链创新发展大会于广州举办。在4月19日举办的半导体产业投资论坛上，甬矽电子（宁波）股份有限公司首席技术官徐玉鹏发表了以《芯片集成封装技术方案及趋势探讨》为主题的演讲。

徐玉鹏表示，无论是基于载板的封装，还是晶圆级的封装，SiP芯片集成正在成为封装行业发展的一个重要趋势。同时，包括高密度SMT贴装、Bump（uBump）、TSV、RDL、Hybrid Bond、EMI Shield技术在内的各类新技术，正在成为支撑芯片朝高密度、高性能封装集成发展的基础。

SiP、晶圆级封装成为行业发展趋势

纵观集成电路封装形式的变迁，从70年代的引脚插入式封装（TO、DIP），发展到表贴封装（SOP、QFP、QFN、LGA、BGA），再到今天各种封装形式的SiP集成，晶圆级封装也从2D（单芯片Fan in/Fan out）演进到2.5D/3D集成，封装密度、效率呈现显著提升的趋势，功能、性能更加完善，封装尺寸更小。

徐玉鹏表示，近几年半导体封测热词包括SiP集成、Fan in、Fan out、2.5D、3D、异构集成、Chiplet、TSV、RDL、Bridge等，前述词语代表着封测企业的技术发展方向，但体现在具体产品上，包括基于载板（框架&基板）封装的SiP集成和基于晶圆的圆片级封装集成（扇入、扇出、2.5D、3D etc）。

当前，业内的封装形式已经从单芯片、单工艺形式、单面封装过渡到多芯片集成、混合封装、双面封装及POP封装等。显然，基于载板的系统级封装（SiP）正在成为半导体封测行业的核心发展趋势之一。

徐玉鹏指出，从公司的实际产品来看，多芯片集成的产品已经占到绝大多数。

在晶圆级封装方面，也是呈现飞速发展的趋势。从最初2D结构的WLCSP、单芯片的FOWLP，发展到2.5D，3D高密度集成结构。导通方式也同步升级，从Bump、RDL、TSV、uBump 再到Hybrid Bonding（Cu2Cu）连接。

举例来看，典型的载板SiP产品包括多芯片Wire bond集成SiP和SiP模组。典型的晶圆级封装集成包括扇入（Fan in）、扇出（Fan out）、多芯片扇出集成（Fan out）、2.5D集成和3D集成。

协同设计至关重要

在新的发展趋势下，封测企业的重要性正在不断提升。

“从封装厂的角度来看，由于SiP 设计理念和封装结构的不一样，此前芯片设计过程很少需要封测厂商的参与，但随着SiP所需的密度、功能和需求越来越复杂，设计规则也将变得更加先进，需要考虑到热学、力学等各个方面，所用的封装技术和方法也有了一些差别，只有做到协同设计（Co-Design）才能解决上述问题。”徐玉鹏表示，这就需要封测企业与设计公司、方案公司更为前置、紧密地协作，才能最终实现产品目标。

事实上，相对20年前，业内已经产生了很多新的封装技术，如双面封装，局部塑封，芯片背露，电磁屏蔽，RDL，TSV，混合键合等等。

徐玉鹏称，在传统封装时期，国内很少有封测厂商具备仿真能力，但目前绝大部分设计公司客户都需要封测厂商参与解决仿真、散热问题，并进行信号完整性分析、热源分析等，这就要求封测企业具备结构设计和模拟仿真能力。

比如，SiP模块封装在前期就要充分考虑电性、热、应力问题，需要设计与仿真紧密配合。

在设计仿真能力方面，徐玉鹏指出，甬矽电子已经打造了一个接近70人的设计仿真团队，能够在封装项目开发阶段即对产品进行结构建模，对产品结构应力、热应力进行仿真分析研究，选择最佳特性的封装材料，并在封装过程中进行精细的热制程应力释放控制。

随着封装密度的大幅提高，芯片的散热问题也变得复杂。徐玉鹏表示，芯片设计厂商也希望封装厂能帮忙解决散热问题，比如SiP基板层结构/通孔设计、封装结构布局、BOM选择、工艺流程定义等。

对此，甬矽电子能够为客户提供优质的散热解决方案，通过在散热设计、高散热的材料选用、散热结构、工艺实现等方面不断优化，使芯片的散热性能得到提升。

先进封装技术层出不穷

近年来，伴随着先进晶圆制程开发速度的减缓以及投资成本的不断增加，集成电路封测技术已成为后摩尔定律时代提升产品性能的关键环节，各类封装技术层出不穷。

在本次会议上，徐玉鹏重点介绍了双面封装技术、Bump技术、RDL技术、TSV技术等先进封装技术。

徐玉鹏表示，随着封装密度的变化，双面封装成为解决高密度集成的一个重要方案。

Bump技术作为芯片与基板，芯片与芯片的直接高效的连通方式，成为先进封装不可或缺的技术之一。

RDL技术广泛应用于WLCSP、FO、2.5D及3D封装，细线路/多层的RDL技术成为高密度封装的关键技术。

TSV是2.5D、3D封装的关键技术，其在无源Si interposer及有源芯片上均得到应用。

资料显示，甬矽电子成立于2017年11月，聚焦集成电路中高端芯片封测领域。公司当前已有2700多名员工，核心团队行业经验超15年，具备完善的品质系统、IT系统及生产自动化能力。

据介绍，甬矽电子一期项目的产品包括WBQFN、WBLGA、WBBGA、FCCSP、Hybrid-BGA、MEMS，年产能30亿颗。公司微电子高端集成 IC 封装测试二期项目的投资建设正在积极开展中，规划的产品线包括Bumping、WLCSP、QFP、FCBGA、Fan-Out、2.5D/3D等，规划总投资超过110亿元，规划总产能130亿颗，计划于2023 年起逐步分阶段启用。

徐玉鹏指出，甬矽电子布局高密度水平/垂直互联的先进封测领域，立足芯片封测产业链，为产业提供优质的封测服务。

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