【芯观点】台积电要把芯片制造带回美国但不包括先进封装( 二 ) 集微网消息

正如《北美半导体和先进封装生态系统分析》指出，美国缺乏大规模的封装生产能力、基板和晶圆凸块服务。安靠、英特尔和其他美国公司正在解决这些问题，但存在一些挑战。随着先进封装在整个半导体行业的重要性日益增强，这使得美国处于不稳定的地位。
“在提高芯片生产的同时，未能加强美国先进封装能力，将延长现有的半导体供应链，因为制造商将被迫将芯片送到国外进行封装和组装。 ”Vardaman和Kelly说。
先进封装增量价值增厚三大技术路线全面落后
不得不说，台积电对全球半导体产业的影响是“多米诺骨牌”式的，除了加速封测业转移，其在先进工艺上的不断探索，还催生了“先进封装”这一正在撼动产业的概念。也正是先进封装在高端芯片制造中的重要性陡增，让美国半导体产业再次警戒。
据Yole预测， 2014年-2026年先进封装市场营收将翻一番达到475亿美元，期间CAGR为7.4% ，其中Flip-Chip（倒装）将继续占据绝大部分份额（72%）， 3D/2.5D堆叠和Fan-Out分别增长22%和16% ，各种应用采用率继续增加。

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图源：YOLE
美国独资的唯一纯代工厂SkyWater高级副总裁兼总经理BradFerguson认为，先进封装将会是美国带回封测业的切入点。 “美国国防部的内部叙述中出现了在岸（onshore）封装的愿景，商业客户也有强烈的将封测带回本土的愿望。 ”
事实上，作为当前高端芯片的主要生产商聚集地，英特尔、AMD、英伟达等可说一手推动了先进封装的高速发展。为了推进芯片设计，每一代ASIC都需要集成更多的功能。这在节点的推进下变得更具挑战性。这使得先进封装成为ASIC之后高端芯片的最新战场。
集微网在《被“误解”的先进封装，中国大陆才刚刚起步》中援引业内人士透露，当前几乎所有在台积电流片的高端AI芯片都会选择CoWoS技术。放眼未来， Chiplet这一未来趋势更将为先进封装创造更大的舞台。
具体从Flip-Chip（FC）、3D/2.5D封装、Fan-Out几大先进封装技术来看，美国与重点地区的差距均不小。其中FC被用于BGA等智能手机芯片常用封装技术中，占据绝大部分先进封装市场，但其产能却绝大多数集中于亚洲地区。
FC芯片的制造首先需要在芯片的顶部形成铜凸起或铜柱，然后将芯片翻转，安装在一个独立的模具或载板上，凸起的部分落在铜垫上形成电气连接。根据《北美半导体和先进封装生态系统分析》，美国厂商虽然拥有凸块技术，但缺乏产能，当前产能仅占全球6.5% 。

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FC制造过程；图源：Anysilicon
【【芯观点】台积电要把芯片制造带回美国但不包括先进封装】Fan-Out被认为是晶圆级封装下最具成长性工艺，在28nm以下工艺节点，提供更多I/O数目，在计算芯片等复杂度较高的IC应用大势所趋。但台积电再次以66.9%的占有率独步全球，其次分别为日月光、长电科技，而美国“独苗”安靠仅以3%排名第四。
3D/2.5D封装以及Chiplet或许是美国差距最小的赛道，这必须要归功于英特尔保留部分封测产能的先见之明，目前，英特尔和台积电、三星一样，已具成熟的2.5D封装经验， 3D封装Foveros也已开始量产，随着代工业务回归，预计也将推动其在这一领域的投资。
然而，即使如此，英特尔与AMD、英伟达的竞争关系，让本就稀有的产能更加难以满足整体需求，例如AMD首颗3DChiplet数据中心CPU就交由台积电生产，而随着通富微电FC产能的扩产，鉴于与AMD深度绑定的关系，这些订单也可能更多落于亚洲地区。

【芯观点】台积电要把芯片制造带回美国 但不包括先进封装( 二 )

【芯观点】台积电要把芯片制造带回美国但不包括先进封装( 二 )