為應(yīng)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(dǎo)體封裝技術(shù)。新的架構(gòu)通過將不同類型的芯片堆疊，能夠使得芯片組變得小而強(qiáng)大。

芯片封裝是半導(dǎo)體生產(chǎn)制造過程中的最后一個(gè)步驟，傳統(tǒng)而言，它對技術(shù)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(shù)來對芯片進(jìn)行垂直和水平層面的封裝。通過這種技術(shù)，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(gè)封裝中，從而使得整個(gè)芯片組更小，功能更強(qiáng)大，而且功耗更低。

根據(jù)研究機(jī)構(gòu)Yole Development的數(shù)據(jù)，全球先進(jìn)芯片封裝產(chǎn)業(yè)2019年的規(guī)模達(dá)到290億美元，預(yù)計(jì)2019年至2025年之間的復(fù)合年增長率為6.6％，到2025年將達(dá)到420億美元的規(guī)模。該研究機(jī)構(gòu)還表示，在所有細(xì)分市場中，3D堆疊封裝將在同一時(shí)期內(nèi)以25％的速度增長，成為增長最快的細(xì)分領(lǐng)域。

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

臺積電于2016年正式進(jìn)入芯片封裝業(yè)務(wù)，幫助蘋果iPhone開發(fā)更強(qiáng)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(dá)和博通等芯片開發(fā)商代工生產(chǎn)芯片。

主要服務(wù)于高端芯片廠商

通過推出全新的SoIC技術(shù)，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?yàn)樾枰叨诵酒目蛻舾敢鉁y試新技術(shù)。比如蘋果，谷歌，AMD和英偉達(dá)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(gè)月公布的財(cái)報(bào)，公司預(yù)計(jì)包括先進(jìn)封裝和測試在內(nèi)的后端服務(wù)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(wù)的收入達(dá)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(gè)半導(dǎo)體制造商三星和英特爾也正在押注下一代芯片堆疊技術(shù)。但是與為眾多芯片設(shè)計(jì)商服務(wù)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(kuò)大其代工業(yè)務(wù)，并將高通和英偉達(dá)視為主要客戶，這可能導(dǎo)致三星與臺積電有更直接的競爭。

“這些新的芯片堆疊技術(shù)需要先進(jìn)的芯片制造專業(yè)知識以及大量計(jì)算機(jī)模擬來實(shí)現(xiàn)精確的堆疊，因此傳統(tǒng)的芯片封裝供應(yīng)商很難介入。”深聰智能聯(lián)合創(chuàng)始人吳耿源對第一財(cái)經(jīng)記者表示。此前，臺積電芯片封裝服務(wù)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(qū)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(cái)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(shù)。“臺積電很早就意識到，芯片前段的制程技術(shù)發(fā)展非常迅速，而后段的封裝技術(shù)跟不上。”他表示，“但是經(jīng)過十年的發(fā)展，先進(jìn)封裝技術(shù)依然沒有達(dá)到預(yù)期的成熟度。”

吳耿源認(rèn)為，這主要是由于資本投入和回報(bào)不成正比所造成的。“先進(jìn)封裝制程需要很多資金的投入，對消費(fèi)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(cái)經(jīng)記者表示，“從客戶的角度來看，他們需要評估先進(jìn)封測所獲得的性能回報(bào)，能否抵消新增的單位成本。如果只有一些大的廠商能夠負(fù)擔(dān)得起，就會對技術(shù)的普及造成阻礙。”

中芯國際也在多年前瞄準(zhǔn)了中段晶圓級芯片封測技術(shù)，并和長電科技成立合資公司，建立類似的先進(jìn)芯片封裝能力。“技術(shù)的發(fā)展仍需要時(shí)間，但我們?nèi)匀粦?yīng)該保持積極的態(tài)度。”吳耿源說道。
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