為應對摩爾定律的放緩，全球最大的芯片生產(chǎn)巨頭臺積電正在與谷歌等美國科技企業(yè)合作，以開發(fā)一種新的半導體封裝技術。新的架構通過將不同類型的芯片堆疊，能夠使得芯片組變得小而強大。

芯片封裝是半導體生產(chǎn)制造過程中的最后一個步驟，傳統(tǒng)而言，它對技術的要求不如芯片制造的其他工序高。但現(xiàn)在芯片封裝正在成為行業(yè)新的戰(zhàn)場。

臺積電近期透露，公司正在使用一種命名為SoIC的3D堆疊技術來對芯片進行垂直和水平層面的封裝。通過這種技術，可以將多種不同類型的芯片（例如處理器，內(nèi)存和傳感器）堆疊并連接到同一個封裝中，從而使得整個芯片組更小，功能更強大，而且功耗更低。

根據(jù)研究機構Yole Development的數(shù)據(jù)，全球先進芯片封裝產(chǎn)業(yè)2019年的規(guī)模達到290億美元，預計2019年至2025年之間的復合年增長率為6.6％，到2025年將達到420億美元的規(guī)模。該研究機構還表示，在所有細分市場中，3D堆疊封裝將在同一時期內(nèi)以25％的速度增長，成為增長最快的細分領域。

據(jù)日經(jīng)新聞報道，谷歌和AMD將成為臺積電的這種全新封裝架構的首批客戶，并正在幫助臺積電對新的芯片進行測試和認證。

臺積電于2016年正式進入芯片封裝業(yè)務，幫助蘋果iPhone開發(fā)更強大的芯片處理器和存儲芯片的封裝。伯恩斯坦研究公司（Bernstein Research）的研究分析顯示，直到今年，臺積電的大部分芯片封裝收入仍來自蘋果。

此外，幾乎全球所有的主要芯片開發(fā)商都是臺積電的客戶。臺積電為包括蘋果，華為，谷歌，高通，英偉達和博通等芯片開發(fā)商代工生產(chǎn)芯片。

主要服務于高端芯片廠商

通過推出全新的SoIC技術，臺積電有望將高端客戶納入其芯片封裝的生態(tài)系統(tǒng)中，這是因為需要高端芯片的客戶更愿意測試新技術。比如蘋果，谷歌，AMD和英偉達等芯片開發(fā)巨頭都在競爭最高端的芯片市場。

根據(jù)臺積電上個月公布的財報，公司預計包括先進封裝和測試在內(nèi)的后端服務收入將在未來幾年內(nèi)以略高于公司平均水平的速度增長。2019年臺積電來自芯片封裝和測試服務的收入達到28億美元，約占其總收入346.3億美元的8％。

全球最大的兩個半導體制造商三星和英特爾也正在押注下一代芯片堆疊技術。但是與為眾多芯片設計商服務的臺積電不同，英特爾和三星主要生產(chǎn)供自己使用的芯片。不過三星也在積極擴大其代工業(yè)務，并將高通和英偉達視為主要客戶，這可能導致三星與臺積電有更直接的競爭。

“這些新的芯片堆疊技術需要先進的芯片制造專業(yè)知識以及大量計算機模擬來實現(xiàn)精確的堆疊，因此傳統(tǒng)的芯片封裝供應商很難介入。”深聰智能聯(lián)合創(chuàng)始人吳耿源對第一財經(jīng)記者表示。此前，臺積電芯片封裝服務大部分外包給了日月光、Amkor和Powertech以及中國的長江電子、通富微電和天水華天等廠商。

前段的晶圓制造廠商之所以能夠跨入后段封測，主要的驅動力來自于高端客戶對芯片性能需求。“相較于傳統(tǒng)的后段封測行業(yè)，前段晶圓級別封測，更具有掌握終端客戶需求的優(yōu)勢。”前中芯國際市場部高管，深聰智能聯(lián)合創(chuàng)始人、CEO吳耿源對第一財經(jīng)記者表示。

吳耿源說道，臺積電早在十年前就已經(jīng)開始布局新的芯片封裝技術。“臺積電很早就意識到，芯片前段的制程技術發(fā)展非常迅速，而后段的封裝技術跟不上。”他表示，“但是經(jīng)過十年的發(fā)展，先進封裝技術依然沒有達到預期的成熟度。”

吳耿源認為，這主要是由于資本投入和回報不成正比所造成的。“先進封裝制程需要很多資金的投入，對消費性產(chǎn)品而言，晶圓制造看重的是投入產(chǎn)出比。”他對第一財經(jīng)記者表示，“從客戶的角度來看，他們需要評估先進封測所獲得的性能回報，能否抵消新增的單位成本。如果只有一些大的廠商能夠負擔得起，就會對技術的普及造成阻礙。”

中芯國際也在多年前瞄準了中段晶圓級芯片封測技術，并和長電科技成立合資公司，建立類似的先進芯片封裝能力。“技術的發(fā)展仍需要時間，但我們?nèi)匀粦摫３址e極的態(tài)度。”吳耿源說道。

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