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[导读]一颗芯片从无到有,需要经历漫长的过程,从市场需求到最终应用,需要经历设计、制造、封装测试等多重环节,一项都不能省去,每项都至关重要。

一颗芯片从无到有,需要经历漫长的过程,从市场需求到最终应用,需要经历设计、制造、封装测试等多重环节,一项都不能省去,每项都至关重要。而在这些环节中,又包含着众多细节流程,芯片设计就包含前端设计和后端设计,这其中需要用到非常核心的EDA工具,这是我们目前存在的短板之一。

而芯片制造过程,则需要光刻机、光刻胶和刻蚀机等重要工具和材料,光刻胶和刻蚀机我们已经取得了一定突破,但自研光刻机很落后,无法满足今天的市场需求。除了上述设计、制造环节以外,封装也是至关重要的一环,如果不进行封装,那么芯片是无法正常使用的,封装的作用在于确保芯片经过封装之后具有较强的机械性能、良好的电气性能和散热性能。最后还需要进行可靠性测试,不过测试本身就是设计,这个需求是在最初就设计好了的,在封装完成之后从功能方面来验证是否符合设计目标。

而在封装这个环节,我国已经有企业掌握了高端封装技术,这家企业就是通富微电。前不久,通富微电精心打造的第七个基地项目,也就是通富通科D2产品线项目,已经开始安装设备,为建设高端封装产品线打下了根基,预计将在6月份实现量产。而现在,通富微电再次传来了好消息,该公司已经确认, AMD的芯片产能将得到缓解,公司封装的5nm产品也即将量产。

据了解,早在几年前AMD就卖掉了自家的半导体封测工厂,该流程转交给了中国大陆合作伙伴通富微电,所以近几年通富微电负责了部分AMD锐龙及Radeon显卡芯片的封装环节。虽然通富微电只拿下了AMD的部分订单,但AMD贡献的收入占2021年通富微电总收入的44.5%。通富微电公布的年报显示,2021年实现营业收入158.12亿元,同比增长46.84%,意味着AMD为其贡献了超70亿元的营收。

先进封装技术有望主导集成电路封测市场。

6月21日消息,本月举行的2021世界半导体大会暨南京国际半导体博览会上,中国工程院院士、浙江大学微纳电子学院院长吴汉明表示,后摩尔时代中国必须在芯片封装技术方面寻求突破,尤其通过异构集成电路(Heterogeneous integration Circuits)路径,以赶上全球行业领先者。

吴汉明指出,随着摩尔定律可能达到其物理极限的后摩尔时代下,截止今年,芯片性能的年增长率已从2002年的57%高点降至3%,发展速度慢下来了,创新空间和追赶机会大,这意味着封装技术突破会给中国芯片产业更多的追赶机会。

具体来说,在2021世界半导体大会上,中国科学院院士、上海交通大学党委常委、副校长毛军发指出,“异构(原话是异质,但行业统一为异构)集成电路”是中国芯片封装产业可以保持行业领先地位的一个重要方法。

所谓异构集成电路,就是在同一个3D系统级封装(SiP)中,将不同工艺制造的硅和非硅器件集成到一个更高级别的系统。

芯片封测包括封装和测试。其中,芯片封装环节为安装半导体集成电路芯片用的外壳,是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁,为芯片的电信号和电源提供了一个着陆区,起到安放、固定、密封、保护芯片和增强电热性能的作用。如果你拆开设备终端内部芯片、闪存部分,就会看到表面上的黑色硬壳,这就是芯片封装后的成果。

芯片封装在电子供应链中看似不起眼,却一直在发挥关键作用。作为芯片生产最后一公里的核心步骤,如果没有封装环节,就无法保证可用性,芯片也就难以出货销售。

随着半导体在不断地在做小,尺寸已经缩小到了纳米量级,传统的热压、焊接封装芯片的技术方法已满足不了需求。在消费类电子产品轻、小、短、薄化的市场发展趋势下,输出入脚数大幅增加,使得3D封装、扇形封装(FO WLP/PLP)、微间距焊线技术,以及系统封装(SiP) 等技术的发展成为延续摩尔定律的最佳选择之一,半导体封测行业也在由传统封测向先进封测技术过渡。

截止记者发稿前,中国三大封测企业中,长电科技、通富微电已发布2021年报,天水华天发布2021年度业绩快报。三大封测企业发布的年报以及快报显示,三者均实现了快速的增长。

长电科技财报显示,公司在2021全年实现营业收入305.0亿元,同比增长15.3%,营业收入再创历年新高。归母净利润29.59亿元,同比上升126.83%。全年实现净利润达人民币29.6亿元,创历年同期新高。

通富微电2021年报显示,公司在2021年营业收入达158.12亿元,同比增长46.84%,在2020年百亿营收的基础上再次实现了大幅增长。与此同时,公司盈利显著提升,2021年实现净利润9.66亿元,同比增长148.76%,创历史最高水平。

天水华天的2021年业绩快报中显示,在2021年,公司的营业收入、营业利润、利润总额、归属于上市公司股东的净利润均有较大幅度的增长。2021年公司营业总收入达121.05亿元,同比2020年增长44.42%,营业利润达18.83亿元,同比增长107.20%,利润总额达 18.76亿元,同比增长106.71%,归属于上市公司股东的净利润达13.99亿元,同比增长99.36%。

从此次封测企业发布的2021年报可以看出,国内封测企业在先进封装方面也取得了巨大进步。

为重点发力先进封装技术,长电科技成立了全资子公司江阴长电先进封装有限公司。长电科技2021年报显示,该子公司在2021年业绩显著,2021年的营业收入达21.04亿元,较上年同期营收增加 5.44%;净利润 4.16万元,比上年同期增加 29.74%。

此外,长电科技在2021年报中还提到,2021年7月长电科技推出了XDFOI全系列极高密度扇出型封装解决方案,该解决方案成为全球封测技术创新的焦点之一,帮助长电科技在先进封装领域迈出关键性的一步。

通富微电2021年报显示,通富微电在先进封装领域也有了很大突破。在2.5D/3D封装方面,通富微电在高性能计算领域建成了国内顶级2.5D/3D封装平台(VISionS)及超大尺寸FCBGA研发平台,且完成了高层数再布线技术的开发,该方案同时可以为客户提供晶圆级和基板级的Chiplet封测解决方案。

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