上半年我國集成電路封測業銷售額刷新記錄

集成電路封測產業作為集成電路產業鏈中不可或缺的重要環節,是伴隨著集成電路芯片不斷發展和變化的,近年來在整個集成電路產業鏈中的地位日見凸顯。在《國家集成電路產業發展推進綱要》和國家集成電路產業投資基金的推動下,集成電路封裝測試業在資本并購層面展示出前所未有的活力,成長速度遠高于全球平均水平。特別是國家科技重大專項“極大規模集成電路制造裝備及成套工藝”的迅速啟動,封裝測試業的技術能力和工藝水平不斷得到提高,中高端產品的先進封裝技術工藝持續與國際水平接軌,產品結構不斷優化。

  近五年國內封測業內資企業實力不斷增強 

  至2016年年底,國內規模以上集成電路封裝測試企業有89家,其中本土企業或內資控股企業占35%。內資企業以封測代工業為主,外資企業以IDM型為其母公司封裝測試自有產品為主。在世界集成電路封裝測試業前十大企業中,2012年長電科技進入,排名第6位。2016年長電科技以銷售額28.99億美元,同比增長12.6%,占世界集成電路封測十大企業營收入總額的14.90%,躍居第三;華天科技、通富微電也進入世界前十大企業,排名第七和第八。

  集成電路封測業規模不斷擴大。2017年1~6月國內集成電路封裝測試業銷售額800.1億元,同比增長13.2%,達到了2012年全年的銷售額。2016年國內集成電路封裝測試業銷售收入1523.2億元,為2012年的805.68億元的189.2%。預計到2017年,國內集成電路封測業銷售收入將是2012年的2倍。

  近年來集成電路封測業分布更趨合理。國內封裝測試企業主要集中于長江三角洲、京津環渤海灣、中西部和珠江三角洲地區,占比分別為56.2%、14.6%、12.4%、12.4%;其他地區占比4.4%。

  國內封測業技術創新能力不斷得到提升 

  國內集成電路封裝的四大領軍企業,長電科技、通富微電、華天科技和晶方科技在先進封裝技術上不斷深化布局、加強研發力度,并取得一定的進展,代表了國內集成電路封測的先進工藝技術水平。根據封測行業不完全統計,至2016年國內的集成電路產品中,中高端先進封裝的占比約為32%,國內部分主要封測企業的集成電路產品中,先進封裝的占比已經達到40%~60%的水平。

  長電科技擁有全球專利的微小型集成系統基板工藝技術,廣泛應用于多芯片和SiP集成的QFN、LGA、BGA封裝。其關鍵技術是在面板封裝上實現扇入(Fan-in)和扇出(Fan-out)設計能力,細微的尺寸帶來超小超薄的封裝。在微小型集成系統基板工藝技術(MIS)、25μm超薄芯片堆疊工藝技術等方面,已達到國際先進水平,擁有多項自主知識產權。同時,基于Cu Pillar的低成本高密度先進倒裝封裝技術-fcCuBE,顯著降低了倒裝封裝中由于密間距和高I/O帶來的高成本。

  華天科技在多圈V/UQFN、FCQFN和AAQFN封裝工藝技術研發上,取得了長足的進展。在TSV(SiP)封裝技術方面,12英寸圖像傳感器晶圓級封裝,硅基麥克風基板封裝實現了規模化量產;在指紋識別上,開發出TSV硅通孔晶圓級封裝方案和超薄引線塑封技術;國產CPU的FCBGA封裝技術量產成功;FC+WB技術,PA封裝技術進入了批量生產階段。

  通富微電在先進封裝領域,如BGA、FC-CSP(Copper Pillar)、WLP、SiP等方面有良好的進展。在12英寸28nm先進封裝測試全制程方面成功量產。在Copper Clip產品上,實現了多芯片封裝,單顆產品最多包含4片Clip,無鍵合打線,并通過客戶可靠性驗證實現量產。

  蘇州晶方專注于先進封裝領域,堅持自主研發,其CIS晶圓級先進封裝、指紋識別芯片晶圓級先進封裝和MEMS晶圓級先進封裝均達到國際先進水平。針對虛擬現實、智能制造及汽車電子等新領域進一步投入下一代先進封裝工藝的開發。

  封測板塊重大科技專項取得顯著成效 

  據初步統計,國家科技重大專項“極大規模集成電路制造裝備及成套工藝”項目在集成電路封測產業鏈技術創新戰略聯盟的積極推動下,發揮“大兵團作戰”優勢,至2016年年底實現重大專項項目的銷售額達104.47億元,申請專利2622項,授權1240項。

  在國家重大科技專項的推動下,集成電路先進封裝技術有了長足的進步。國際領先的TSV-CIS、Wafer Bumping、FBGA、FC-BGA、WLCSP、FBGA、MEMS、RF-SiP等先進封裝技術成功開發或已規模導入量產。長電科技、華天科技、通富微電等企業在“3D-MIS封裝技術”、“多圈FCQFN封裝技術”和“FCCSP封裝技術產品”等領域取得了新的突破。蘇州晶方率先建成世界首條12英寸CIS TSV晶圓級封裝量產線。高端40nm/28nm等技術節點相應的高密度封裝技術、大功率器件封裝技術、封裝系統集成技術的開發及產業化成效初顯;高端封裝規模及比重進一步增加,具備與國內和部分國外IC設計企業的全面配套能力(設計、開發、封裝、測試等);新型自主知識產權封裝技術獲得國際主流認可,開始進入規模量產。

  在國家科技重大專項的支持下,國內企業的研發水平不斷提高。“高端封裝工藝及高容量閃存集成封裝技術開發與產業化”等項目順利通過了專項組織的驗收,并成功獲得了國內外高端客戶連續增長的訂單。封裝測試設備與材料應用工程項目和封測工藝、裝備及材料開發及產業化項目順利展開,如無引腳、細節距、多芯片、疊層、芯片級、系統級、圓片級、硅穿孔等系列先進封裝技術的研發,產業鏈、產學研用之間的合作進一歩得到加強,創新體系、創新實力、創新效果大大改善,推動了我國集成電路封測產業鏈的健康發展。

  更為可喜的是,由中科院微電子所和封測產業龍頭企業長電科技、通富微電、華天科技、深南電路、蘇州晶方等9家單位共同投資建立的華進半導體封裝先導技術研發中心,通過以企業為主體的產學研用結合新模式,開展系統級封裝/集成先導技術研究,研究領域包括2.5D/3D硅通孔(TSV)互連及集成關鍵技術、晶圓級高密度封裝技術、SiP產品應用以及與封裝技術相關的材料和設備的驗證、改進與研發。目前已建成完整的12英寸(兼容8英寸)中道工藝生產加工平臺和微組裝平臺、擁有兩個工程類研發中心和三個公共技術服務平臺,具有12英寸晶圓TSV制造技術能力和細節距微凸點制造能力以及先進封裝微組裝能力,同時具備芯片的前端測試和可靠性分析能力,以及先進封裝設計仿真能力。不僅可以向企業定向提供封裝成套技術開發、技術轉移、工藝加工等服務,還可以為產業界提供一個公共服務研發平臺,開展共性技術攻關。我國企業已經擁有585項國內(國際)專利、為100多家企業提供數百項技術服務、開發了多款具有產業化前景的產品,衍生、孵化了多家企業。

  產業基金的參與進一步做大做強封測產業 

  隨著《國家集成電路產業發展推進綱要》的逐步落地,以及國家集成電路產業投資基金項目啟動,國內龍頭企業陸續啟動擴產、收購、重組,帶動了整個集成電路產業的大整合,國內封測企業也加快了國際化進程。如長電科技收購星科金鵬、通富微電收購AMD封測廠、華天科技收購美國FCI等,大大加強了國內企業的技術實力。

  中芯國際成為長電科技最大單一法人股東,全力朝向虛擬IDM廠邁進,吸引IC設計業者高度關注,尤其高通已投資中芯長電,聯發科亦積極與長電科技、通富微電合作,凸顯晶圓代工及封測廠結盟新策略,已逐漸整合成新勢力。長電科技與中芯國際合作建設的中芯長電,具有12英寸凸塊加工及配套晶圓芯片測試能力,成功實施凸柱12英寸封裝,更好地貼近了中國這一全球最大的移動終端市場,從而幫助芯片設計公司明顯地縮短市場反應時間,更好地服務于快速更新換代的移動終端市場。通富微電與華虹宏力、上海華力在芯片設計、8/12英寸芯片制造、凸點制造、微凸點測試等中段工藝技術、FC/TSV/SiP等先進封裝測試技術方面進行戰略合作,合作開發相關技術,實現全產業鏈貫通,優勢互補,資源共享,組成合作共贏的戰略同盟。

  除此,長電科技還在蘇北宿遷、安徽滁州等地進行投資擴產,華天科技分別在西安、昆山等地實施產業擴展,通富微電在合肥、廈門實施投資擴建等。

  協同創新是推動封測業下一步發展的關鍵 

  從后摩爾時代的發展方向來看,封測技術的發展必將為產業發展帶來前所未有的機遇,產業鏈全方位協同創新將是推動我國集成電路封測業進一步發展的重要途徑之一。

  共性技術研發平臺——華進半導體,是后摩爾時代企業創新協同模式的一次有益探索。華進模式很好地解決了企業間競爭與合作的矛盾,充分利用了企業間的優勢資源,也解決了研發過程中知識產權的歸屬等問題,研發平臺對提升行業的整體技術水平起到了很好的促進作用。

  晶圓和封裝的協同——中芯長電。隨著“中道”的誕生,封測企業與晶圓制造企業的合作,成為一種新的協同模式。長電科技與中芯國際建立具有12英寸凸塊加工及配套測試能力的產業鏈,采用純代工模式,專注于半導體中段先進工藝開發和制造;華天科技與武漢新芯,通富微電與華力電子,相繼展開深層次合作。

  協同設計,這是基于產品研發的一種設計和封裝的創新模式。現今由于芯片功能、電源管理等變得愈來愈復雜,封裝的結構也愈發復雜。傳統的IC-封裝-PCB依次的設計順序已經不適用于今天的產品。 IC-封裝-PCB之間的綜合協同設計已成為必然。

  聯合體協同,這是基于封測產業鏈協同創新模式。主要應由終端用戶、設計企業、芯片企業、封測企業、以及材料、設備供應商等組成完整的集成電路產業鏈,協同產業鏈優勢技術、人才和資源,解決關鍵技術、大型設備、核心材料在研發初期缺乏資金、人才、技術和設備的困境, 最終滿足終端用戶的產業需求。

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