IC封装产业将在后摩尔定律时代大放异彩
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水清木华研究中心日前发布研究报告指出,半导体业现在处于32nm制程时代,预估到2019年左右会进入16nm制程。设计一款45纳米SoC非人工花费达2,000-5,000万美元,而32纳米预计是7,500-12,000万美元,而一款130纳米SoC只要不到500万美元。即便是年收入超过20亿美元的IC设计公司也可能无力负担如此高昂的成本,而全球年收入超过20亿美元的IC设计公司不超过10家。也就是说绝大多数IC设计公司都不可能进入45纳米或32纳米时代。也许半导体产业仍然会维持摩尔定律的速度前进,因为封装产业弥补了制程萎缩的瓶颈,封装产业将在后摩尔定律时代大放异彩,而决不是处于从属地位。
实际上,封装产业自2000年以后就显得越来越重要,BGA、FC、CSP等封装形式的问世,加快了半导体产业的发展。而半导体制造的前端则停滞不前,一直维持在12英寸晶圆时代,15英寸晶圆或许不会出现。而现在一种革命型的封装——TSV封装出现了,也就是所谓的3D IC。这项技术将大幅度提高芯片的晶体管密度,不是平面密度,是立体密度,使半导体产业可以超越摩尔定律的发展速度。
不仅是封装企业,晶圆代工厂、IBM、三星、英特尔、高通等全球所有重量级半导体企业都在积极开发TSV技术。在图像传感器、MEMS领域TSV已经大量出货,未来将快速扩展到内存领域,2013年会扩展到DSP、射频IC、手机基频、应用处理器、CPU和GPU领域。2013年,TSV市场规模将从目前的不足3亿美元扩展到20亿美元以上,是半导体产业发展速度最快的领域。
另一方面,先进封装的驱动力越来越强。IC先进封装主要指IC载板封装,主要包括BGA、CSP、FC、LGA型封装。应用领域主要包括手机、内存、PC(CPU、GPU和Chipest)、网络通信、消费类电子。网络通信包括高速交换机、路由器、基站。消费类电子主要指游戏机、iPod、iTouch、高端PMP。手机的功能越来越强大,而且越来越薄,智能手机所占的比例越来越高。内存则以DDR3为主流,速度提高到1GHz以上,CPU则出现多核CPU,管脚数超过1200。中国的3G和全球的4G网络铺设让基站的销售大增,宅经济让游戏机出货量狂飙,这些都是先进封装的市场。
下图为全球19家IC先进封装厂家2009年收入预测:
资料来源: 水清木华研究中心
日本和台湾地区基本上领导了IC封装产业。全球前12大企业中,有7家台湾企业、2家日本企业、2家美国企业和1家韩国企业。