三星誓夺苹果AP大单重押FOPLP封装技术挑战台积电InFO领先优势

作者:DIGITIMES何致中

三星集团为抢回被台积电借由集成型晶圆级扇出封装(Integrated Fan-Out;InFO)绑定晶圆代工先进工艺所流失的苹果(Apple)iPhone应用处理器(AP)订单,旗下三星电机重金投资面板级扇出型封装(Fan-Out Panel Level Packaging;FOPLP)技术,尽管目前三星电子尚未夺回苹果AP大单,然近期三星电机已制定出新的先进封装计划,加上三星集团在存储器、面板产业全方位的垂直集成营运模式,仍将是半导体供应链不可忽视的竞争对手。

全球半导体业者开始重视摩尔定律放缓的情况,被视为可替摩尔定律延长寿命的先进封装技术,成为专业委外封测代工厂、晶圆制造、甚至是IDM厂高度重视的领域。封测业者直言,当初台积电就是以InFO封装技术,以非常接近定制化的程度,有效巩固苹果AP大单。

展望后市,台积电仍将持续坚持晶圆级工艺,包括进入量产的集成10纳米逻辑芯片与存储器的InFO-PoP,2018年底将通过验证的集成型晶圆级扇出暨基板封装(InFO_OS)、集成晶圆级扇出存储器基板封装(InFO_MS)等,将切入高效运算(HPC)、网通芯片应用市场。

供应链业者透露,台积电相关工艺均已有客户导入,加上未来5G世代集成型晶圆级扇出天线封装(InFO_AiP)等应用层面相当广泛,新世代InFO将会陆续商品化。

尽管封测业者日月光投控、力成都高喊FOPLP商机,然三星电机仍是最敢投资研发FOPLP技术的业者,且三星电机已量产可与InFO、CoWoS封装分庭抗礼的FOPLP-PoP与I-Cube 2.5D先进封装技术。

三星电机FOPLP最初是用来生产电源管理芯片(PM-IC),但进入2018年之后,已开始导入量产穿戴式装置的AP芯片,供应自家穿戴式装置新品Galaxy Watch使用,预计2019年全面跨入异质集成、晶圆堆叠的3D SiP系统级封装。

不过,FOPLP仍面临不小的挑战,以目前FOPLP刚起步的状况来看,经济规模将是技术普及的最大挑战,在初期良率还不够好的状态下,FOPLP产能要达到理想的成本优势,短期内恐不易达成。

另外,FOPLP精细度要提升不容易,这亦是三星先切入相对低端的穿戴式装置AP,目前尚无法取得高端智能手机等级的客户订单,面对未来高效运算时代,包括AP、人工智能芯片、绘图处理器(GPU)、ASIC或FPGA等高端芯片,恐无法使用现行的FOPLP设备量产,况且FOPLP同样有翘曲(warpage)等问题待解决。

FOPLP工艺设备投资风险大,亦是一大考量,由于FOPLP无法沿用既有面板或晶圆制造设备,多数业者必须以新工艺制作设备,机台的成本相当高,若是经济规模不够大,量能无法支撑成本,投资回收将有相当的难度。

展望半导体产业趋势,系统厂纷自行设计芯片,以力求差异化,不管是晶圆代工厂跨足后段封装,或是既有封测代工厂及三星等垂直集成大厂,都必须考量到AI时代对于算力的要求不断提升,除了晶圆制造先进工艺领先,先进封装技术亦将是争取大客户订单的一大助力,这也是台积电、三星集团、日月光投控、力成等积极投资先进封装技术的主因。

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