【導讀】晶體管微縮成本的不斷提升，促使行業(yè)尋找創(chuàng )新方法，更新迭代提升芯片和系統的性能。正因此，異構集成已成為封裝技術(shù)最新的轉折點(diǎn)。
異構集成(HI)已成為封裝技術(shù)最新的轉折點(diǎn)
? 對系統級封裝(SiP)的需求將基板設計推向更小的特征（類(lèi)似于扇出型面板級封裝FO-PLP）
? 需求趨同使得面板級制程系統的研發(fā)成本得以共享
晶體管微縮成本的不斷提升，促使行業(yè)尋找創(chuàng )新方法，更新迭代提升芯片和系統的性能。正因此，異構集成已成為封裝技術(shù)最新的轉折點(diǎn)。
異構集成將單獨制造的部件集成一個(gè)更高級別的組合，該組合總體上具有更強的功能、更好的操作特性，以及更低的成本。這種更高級別的組合稱(chēng)為系統級封裝 (SiP)。異構集成最初是在高性能計算設備上進(jìn)行，這些設備通常被用于機器學(xué)習和人工智能應用。
系統級封裝設計
提高性能指的是將邏輯和存儲器更緊密地結合在一起，達到比嵌于主機板上的單個(gè)芯片能實(shí)現的更高的帶寬連接。為了提高速度和帶寬，行業(yè)正在探索系統級封裝 (SiP) 設計。
? 系統級封裝是將兩個(gè)或更多的集成電路封裝在一起，系統芯片 (SoC) 則是將這些芯片的功能集成在單個(gè)晶片上。
? 系統級封裝設計持續發(fā)展，以盡可能緊密地包含更多功能。
? 當今一些最先進(jìn)的設備中，單個(gè)封裝就含有幾十個(gè)芯片，晶體管數量超過(guò)一萬(wàn)億。
該圖表顯示了系統級封裝設計的選項。圖表顯示，為了滿(mǎn)足對異構集成的需求，需要新的類(lèi)似于系統級封裝的封裝技術(shù)出現，以實(shí)現高效的性能并加快上市時(shí)間。
為了將邏輯和存儲器更緊密地結合在一起，半導體行業(yè)正在將系統級封裝設計轉移到集成電路基板。與標準印制電路板相比，它能實(shí)現更小的特征、更緊密的間距和更高的輸入/輸出(I/O)量。這些因素導致基板上的設計規則與扇出型晶圓級封裝 (FO-WLP) 和扇出型面板級封裝 (FO-PLP) 的設計規則更加相像。
? 扇出型是一種新興技術(shù)，可以使芯片被附著(zhù)在更大尺寸的圓形、正方形或矩形基板上。使用大尺寸的基板可以使每個(gè)區域容納更多的芯片，從而降低單位成本。
? FO-PLP在300/330mm的圓形尺寸上進(jìn)行封裝，相比FOWLP更具成本優(yōu)勢。
但是，小批量研發(fā)FO-PLP技術(shù)的成本不斷增加卻是一個(gè)巨大的障礙。
研發(fā)挑戰
FO-PLP 市場(chǎng)的主要驅動(dòng)力是成本（而非性能）。這個(gè)市場(chǎng)面臨的挑戰是需要在更大的尺寸（從 300 mm 圓形晶圓到 600 x 600 mm 正方形面板）上滿(mǎn)足晶圓級規格和產(chǎn)量。
這些面板的市場(chǎng)很小，導致整個(gè)供應鏈沒(méi)有足夠高水平的研發(fā)投資來(lái)解決處理大型面板相關(guān)的關(guān)鍵問(wèn)題。
? 由于投資不足，FO-PLP的產(chǎn)量水平較低，不足以獲得轉移到更大基板尺寸的經(jīng)濟效益。
結果是，大多數扇出型業(yè)務(wù)都停留在晶圓上。
技術(shù)融合
類(lèi)似的面板 (510 x 515 mm) 被用于基板市場(chǎng)，這一市場(chǎng)預計在未來(lái)四年都會(huì )面臨數量上的顯著(zhù)增加，尤其是在最具技術(shù)挑戰性的領(lǐng)域。
由于基板和 FO-PLP 要求（例如特征尺寸和均勻性）的技術(shù)融合迫在眉睫，我們很可能可以使用相同或相似的平臺來(lái)應對這兩個(gè)市場(chǎng)。融合可以實(shí)現更強大的設備供應商基礎。
通過(guò)將面板標準化為幾種尺寸并采用現有的接口和設備標準，我們可以增加通用系統平臺的數量。標準化將有助于降低面板級制程系統的研發(fā)成本。
? 產(chǎn)量增加將有助于將成本分攤在新的設備上。這可以加大規模，實(shí)現一個(gè)強勁的面板制程設備市場(chǎng)。
隨著(zhù)面板產(chǎn)量接近晶圓級封裝的水平，預計將有更多的應用從晶圓轉移到面板，以利用預期的成本優(yōu)勢。
? Micro-LED 或“封裝天線(xiàn)”解決方案等相鄰市場(chǎng)也有望推動(dòng)面板產(chǎn)量的提升。更高的產(chǎn)量將更有可能實(shí)現成本的降低，從而有助于提高面板級解決方案的競爭力。
SEMSYSCO 提供濕法制程設備（例如圖中的 CUPID），它能處理大至600 x 600 mm的基板
多米諾骨牌效應
隨著(zhù)產(chǎn)量提升，相信將會(huì )產(chǎn)生多米諾骨牌效應，成本降低將推動(dòng)產(chǎn)量提升和研發(fā)投資增加。這些投資將有助于推動(dòng)更有效的自動(dòng)化、更多的機器學(xué)習和智能、更高的可靠性和更少的缺陷。所有這些都將導致成本降低，從而繼續推動(dòng)面板業(yè)務(wù)量的增加。
泛林集團一直致力于推動(dòng)半導體行業(yè)的創(chuàng )新。通過(guò)此前對 SEMSYSCO的收購我們正在投資面板級制程市場(chǎng)，并處于創(chuàng )新的前沿。
（來(lái)源：泛林集團作者：泛林集團Sabre 3D產(chǎn)品線(xiàn)資深總監 John Ostrowski）
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