下一个CoWoS!FOPLP究竟是什么?

芯榜有科技 2024-09-15 22:32:33

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国际半导体展于9月4日~6日展开,其中FOPLP(扇出型面板级封装)等先进封装技术是展会焦点。FOPLP是什麼?一文了解。

台积电董事长魏哲家曾在7月18日法说会指出,将持续关注FOPLP技术,预期3年后技术可成熟。

同时,面板厂群创光电自2017年开始投入FOPLP研发,2024年下半年可望量产。据传已拿到荷兰半导体巨头恩智浦半导体(NXP Semiconductors)、意法半导体(STMicroelectronics)订单,FOPLP产能已满载。

但FOPLP技术到底是什麽?为何市场传出台积电已订定以「方」代「圆」目标,甚至有它是「下一个CoWoS」的说法传出?

针对FOPLP,《数位时代》以下为您解密产业关键字,并盘点FOPLP受惠台厂名单!

FOPLP为何是先进封装新希望?

台积电的布局:台积电董事长魏哲家表示,将持续关注FOPLP技术,并预计3年后该技术可成熟。有传言称台积电希望与群创光电在FOPLP技术上合作,甚至可能买下群创的面板厂来扩大其先进封装布局。但台积电和群创都未对这些市场传闻发表评论。群创光电的进展:群创光电自2017年开始投入FOPLP研发,预计2024年下半年可量产。已据传拿到荷兰恩智浦半导体(NXP Semiconductors)和意法半导体(STMicroelectronics)的订单,FOPLP产能已满载。FOPLP技术的优势:高利用率:FOPLP使用方形基板进行IC封装,相较于圆形12吋晶圆,其使用面积可达7倍之多,提高了基板利用率。成本效益:在同样面积的基板上能摆放更多的芯片,生产效率提升,切割过程中浪费的材料减少,成本相对降低。技术优势:具备容纳更多I/O数、体积更小、效能更强大、节省电力消耗等特点。FOPLP与CoWoS的比较:应用领域:CoWoS主要用于先进制程的AI运算芯片、AI伺服器处理器等,而FOPLP目前主要用于成熟制程的车用、物联网的电源管理IC等。技术特点:CoWoS属于2.5D/3D IC封装,垂直堆叠各类芯片;FOPLP则是扇出型封装的一种,通过方形基板提高利用率。挑战与前景:FOPLP技术还在发展中,面临面板翘曲、均匀性与良率等问题,需要进一步优化。然而,随着AI芯片需求的增长和技术进步,FOPLP技术有望在未来得到广泛应用,挑战CoWoS等传统封装技术的地位。市场潜力:英伟达计划将FOPLP技术提前至2025年上线,显示出该技术巨大的市场潜力和对AI芯片的重要性。

FOPLP和CoWoS差在哪?

现阶段的先进封装技术可分为「覆晶封装」、「2.5D/3D IC封装」、「扇出型封装」等类型:

-「覆晶封装」(Flip-Chip)透过把晶片翻转倒置,将IC直接与基板上的接点相互连接;-「2.5D/3D IC封装」在中介层上垂直堆叠各类晶片,由此缩小接点间距,减少所需空间及功耗, CoWoS便是属于此类 ;-「扇出型封装」(Fan-Out Packaging)则是相对于「扇入型封装」(Fan-In Packaging),两者在晶片设计的重分佈层(Redistribution Layer, RDL)佈线方式有所不同,扇入型为向内佈线,讯号输出及输入的「I/O接点」数量受到限制;扇出型则是向内、向外佈线皆可,从而 提升I/O接点的数量及密度 。

扇出型封装可再细分为两种分支,分别是已投入应用多年的扇出型「晶圆级」封装(Fan-Out Wafer-Level Packaging, FOWLP),以及 本文主题的扇出型「面板级」封装(Fan-Out Panel-Level Packaging, FOPLP)。

垂直堆叠的CoWoS封装,目前主要运用在先进製程的AI运算晶片、AI伺服器处理器的晶片封装,而FOPLP就各业者现阶段的描述,主要用于成熟製程为主的车用、物联网的电源管理IC等,两种封装技术的应用有所不同。

台积电积极布局先进封装,扇出型面板级封装(FOPLP)有望成为生力军。

FOPLP优势|方形基板利用率高

「晶圆级」扇出封装的FOWLP,自2009年开始商业化量产,2016年,台积电率先将「整合扇出型」(Integrated Fan-Out, InFO)封装运用于苹果iPhone 7处理器,加速了高I/O数、功能强大的处理器採用FOWLP的趋势。

「面板级」的FOPLP则奠基于FOWLP基础, 将封装基板从圆形改为方形 ,如此在同样面积的基板上,能摆放更多的晶片,不仅生产

效率提升,切割过程中浪费的材料也更少,成本相对降低。

根据经济部先前说明,FOPLP以面板产线进行IC封装,方形基板利用率可达到95%,具备「容纳更多的I/O数」、「体积更小」、「效能更强大」、「节省电力消耗」等技术优势。

不过,FOPLP技术还在发展中,尚未大规模量产,面临的困难主要来自于面板翘曲、均匀性与良率等问题,有待相关厂商与设备商合力优化,短期内要挑战台积电CoWoS封装的地位,并不那麽容易。

FOPLP概念股|哪些台厂正在投入?

群创(3481)

在经济部技术处(现经济部产业技术司)A+计画支持下,面板大厂群创自2017年即开始投入FOPLP研发,近三年群创推动「More than Panel」(超越面板)转型,并定调今年是跨足半导体的「先进封装量产元年」。

因应庞大需求,群创今年迈入FOPLP第二期扩产阶段,已送样海内外多家客户验证,目前试量产产线月产能约1,000片,今年下半年可望量产。近期市场消息并传出,国际大厂积极下单,群创FOPLP产能已经满载。

群创光电面板级封装

力成(6239)

记忆体封测大厂力成在FOPLP佈局甚早,于2018年便兴建全球第一座FOPLP生产基地,当时并喊出FOPLP将改变未来封装产业。

日月光(3711)

封测龙头日月光也投入FOPLP,研调机构Trendforce先前指出,国际大厂包括超微(AMD)、高通(Qualcomm)针对FOPLP,分别洽谈PC CPU、电源管理IC等产品为主。

东捷(8064)

面板设备大厂东捷为FOPLP提供雷射应用方案,包括切割机、线路修补机等,长期是群创设备供应商。

友威科(3580)

同为面板设备大厂的友威科,则针对FOWLP、FOPLP,提供「水平式电浆蚀刻设备」。

鑫科(3663)

中钢旗下材料厂鑫科,近年拓展半导体材料布局,据传所生产的特殊合金载板,已开始供应群创及欧系IDM大厂供应链。

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