全球数字化的不断发展,芯片已经成为这一时代的“新石油”!我国是芯片消耗大国,但多年来对芯片的进口额度远超石油,根本原因就是无法拿到芯片制造所用到的关键设备光刻机。2018年中芯国际向ASML订购了一台EUV光刻机,由于老美从中阻挠,这台EUV光刻机至今依然受阻无法引入大陆。
所以在没有EUV光刻机的背景下,国产芯片如何能绕过美技术封锁打造性能更强的芯片,成了许多国人关注的话题。
此前有官媒正式发声称“中企可以通过封装技术绕过美禁令”。近段时间,科创板半导体板块活跃,芯原股份、通富微电、晶方科技、华天科技,敏芯股份、长电科技等均出现了大幅上涨的情况,而这背后则隐藏着一条暗线—先进封装技术。
什么是封装技术?
芯片是人类集大成者,如今当芯片进入5nm、4nm商用时代,一颗拇指般大小的芯片可以集成上百亿个晶体管。而晶体管数量一直是衡量芯片整体性能的指标,晶体管越多,计算能力也就越强。
提升晶体管数量的方式其实不止一种,比如从代工工艺方面入手,EUV光刻机精度更高,带来的晶体管密度也就越大,性能也就越强。这是最直接的方式,也是各大厂家所使用的主流方式。但就目前的情况来看,老美并不想放松对EUV光刻机的限制,甚至还想对DUV光刻机下手,所以眼下通过EUV光刻机探索性能更强的芯片很难完成,所以官媒给出的答案为“先进封装技术”。
芯片制造的整个过程涉及千道工序,而芯片封装则是设计、制造之后的后端产业,也就是将生产好的芯片用特殊的封装技术,将芯片固定在指定的外壳上,让芯片能与其他元器件进行通联。
随着半导体技术的不断发展,封装技术在潜移默化地发生着变化,以前是2D封装,如今已经发展到了2.5D/3D封装。当然,芯片制造具体需要什么封装技术,厂家会根据客户的需求采用不同的封装工艺。
而苹果M1 ultra采用的则是InFO-LSI封装工艺,将两颗M1 MAX连接到了一起,最后形成了性能比M2更强悍的M1 ultra,这就是先进的封装工艺,也被称为芯片堆叠技术。
能否打破美封锁,延续摩尔定律?
除了苹果,华为也有芯片堆叠技术,并且在2019年就提出了这项专利,2022年4月份公布了这项专利。众所周知,摩尔定律已经逼近极限,但芯片产业不会停滞不前,可以说先进的封装技术确实是具有前瞻性的技术,并且成长性还显著好于传统封装。
让国人高兴的是中企在这一技术方面已经掌握了很高的话语权!在先进封装技术方面,长电科技、通富微电以及华天科技三大封测企业为全球封测十强企业,已经实现了主流技术平台全覆盖,尤其是华天科技近年来在Fan-out及3D IC封装领域接连推出了eSiFO等自主研发的创新封装技术,已经走在了世界前沿,反而可以帮助国产芯片绕过美封锁,以实现性能的大幅提升!
不管是台积电还是三星、英特尔,2025年三大代工巨头都将进入2nm工艺商用阶段,摩尔定律认为,集成电路可容纳的晶体管数量每隔18个月就会翻一倍,但1nm将是硅基材料芯片的物理极限,传统工艺很难延续摩尔定律,但如果按照芯片堆叠技术发展,反而能将摩尔定律延续下去。
条条大路通罗马,先进封装技术或许就是绕过没封锁的一条道路!