一條龍服務,台積電七年前進軍這一領域
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將iPhone XS Max和採用2.96GHz高通S845處理器、有怪獸級電競手機之稱的華碩ROG Phone相比,在最高屏幕亮度以及100%電力下,各自跑分3次,華碩ROG Phone測得最高跑分是30萬775分,iPhone XS Max卻是高達31萬8414分,證明A12處理器,打趴市面大部分的Android旗艦手機,而台積電能連吃三代蘋果訂單,靠的就是封裝技術。
文|芯科技
校對|叨叨
圖源|網路
芯科技消息,蘋果iPhone XS系列,除了價格是史上最貴的iPhone,效能也號稱是歷代最強,於是在開賣之後,不少關於A12處理器的跑分資訊通通出爐。
將iPhone XS Max和採用2.96GHz高通S845處理器、有怪獸級電競手機之稱的華碩ROG Phone相比,在最高屏幕亮度以及100%電力下,各自跑分3次,華碩ROG Phone測得最高跑分是30萬775分,iPhone XS Max卻是高達31萬8414分,證明A12處理器,打趴市面大部分的Android旗艦手機,而台積電能連吃三代蘋果訂單,靠的就是封裝技術。
一條龍服務
台積電七年前進軍封裝領域
將時間拉回到2011年、台積電第三季法說會上,當時還擔任董事長、現為創辦人的張忠謀,毫無預兆擲出震撼彈,宣布台積電要進軍封裝領域,第一個產品叫做「CoWoS」(Chip on Wafer on Substrate),意思是將邏輯晶元和 DRAM 放在硅中介層(interposer)上,然後封裝在基板上,此外另一項技術為先進封裝技術──InFO(整合扇出型封裝),能讓晶元與晶元之間直接連結,減少厚度,騰出寶貴的手機空間給電池或其他零件,因為過去的手機處理器封裝後的厚度,可厚達1.3、1.4公釐,但台積電的第一代 InFO 就小於1公釐,也就是說能減低30%的厚度。
台積電進軍封裝領域,從晶圓代工龍頭跨入下游,對封測廠帶來很大的衝擊,但台積電不得不這麼做!負責「CoWoS」製程研發的台積電副總經理余振華,曾經指出:「先進位程的良率控制上,晶圓與封測分家的生產體系,容易造成責任不易釐清的問題,但若是能透過一條龍的服務方式承擔所有風險,也能滿足Apple這個大客戶。」余振華還強調:「最重要的是,封測業已經跟不上晶圓代工的腳步了。」
微縮難度高
台積電加強布局封裝
而面對先進位程微縮的難度愈來愈高,台積電也運用封裝技術來提高晶元的效能;台積電目前量產中的封裝技術,包括2.5D架構的CoWoS封裝,以及應用在手機晶元上的InFO封裝,技術已發展到第三代,將再推4款衍生性InFO封裝技術,包括可整合DRAM及基板的InFO-MS,及可應用在5G前端模組的InFO-AIP天線封裝等。
日前,台積電也發表了全新的封裝技術,其一是將3顆裸晶透過打線封裝堆疊的方式整合為單顆晶元的WoW技術,其二是利用10納米及更先進位程的導線互連技術,來連結2顆裸晶的SoICs技術,由此來看,台積電的封裝布局已經由單純的單顆晶元封裝,開始朝向系統級封裝(SiP)方向發展,不過競爭仍然存在,中國大陸的封測廠商,同步也急起直追。
陸封測廠無前段技術
影響封裝技術發展
「中國IC封測廠商,近期發展焦點,從海外併購取得高端封裝技術及市佔率,轉而著力在開發Fan-Out(扇出型封裝)及SiP(系統級封裝)等先進封裝技術」,研調機構拓墣曾在研究報告中指出。大陸封測廠近年積極網羅台灣半導體界的重要人士,以中芯國際來說,有了台積電前研發大將梁孟松的加入,在短短不到10個月,就讓中芯卡關3年多的14納米製程突破瓶頸,甚至還砸1.2億美元,向半導體設備大廠艾司摩爾訂購EUV機台,預定在 2019 年出貨。一般先進位程將微縮至5納米以下,才需要EUV機台,不過中芯技術未到,卻早早預做準備,完全展現決心和企圖心。
但曾任職於台積電和中芯國際的業內人士透露,中芯國際的14納米製程只在研發階段,離可量產的時間可能還有一至兩年,真正量產的28納米製程,還在努力提升良率,也就是說和台積電足足差了三個世代。
至於在封裝技術上的落後,該業內人士點出,就是因為沒有前端技術,也就是前端的晶圓代工(front end wafer process);台積電擁有前端的晶圓廠、製程技術等,可提供試錯,也就是偵錯的平台,但除了中芯國際外,放眼整個中國大陸的封測廠,都沒有這樣的平台,所以遲遲無法加快封裝技術的進度。
台積電推動7納米
增封測產能
台積電不僅在晶圓代工市場領先同業,在封裝市場也要取得領先地位;台積電供應鏈傳出,台積電大舉購買後段封裝機台設備,預計增加龍潭廠月產能從10萬片到13萬片,在後段先進封裝的擴產,也從龍潭延伸到中科。
台積電已利用2年前結束營運後的中科太陽能廠,原廠址發展InFO封測業務,相關投資計劃已獲主管單位審核通過,持續進行裝機作業,並證實要擴充後段封測產能,相關投資金額已列入今年資本支出,雖台積電未對外透露投資金額,但會比去年多。
也因此,台積電有前端晶圓製造優勢,擴大InFO對台積電自身客戶與業績成長都有幫助,也有利於持續發展封裝技術,但對原本日月光等封測廠卻不是好消息,當然對急起直追的中國大陸的封測廠來說,台積電在封裝領域上的這堵牆,恐怕更高不可攀。
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