提升先進(jìn)封裝產(chǎn)能，英特爾也要搶單臺(tái)積電，國(guó)產(chǎn)封裝產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)“捕捉”

英特爾為了滿足當(dāng)前在全球先進(jìn)制程制造的布局，不久前宣布在已經(jīng)有投資了 51 年歷史的馬來西亞擴(kuò)增先進(jìn)封裝的產(chǎn)能，目標(biāo)是在 2025 年將先進(jìn)封裝的產(chǎn)能較當(dāng)前提升達(dá)4倍。

而針對(duì)如此大規(guī)模的先進(jìn)封裝產(chǎn)能擴(kuò)張，市場(chǎng)開始質(zhì)疑的是訂單將從哪里來？對(duì)此，市場(chǎng)人士分析，英特爾看上的訂單來源除了本身晶圓制造出來的芯片之外，英特爾先進(jìn)封裝將會(huì)獨(dú)立接單，也或許會(huì)個(gè)能夠支撐營(yíng)運(yùn)的機(jī)會(huì)。


英特爾積極布局先進(jìn)封裝產(chǎn)能

目前英特爾馬來西亞在檳城與居林共有四個(gè)據(jù)點(diǎn)，包括晶片排序、挑選與準(zhǔn)備、晶片薄化與切割、整合封裝與測(cè)試，以及測(cè)試設(shè)備研發(fā)，加上測(cè)試機(jī)臺(tái)研發(fā)生產(chǎn)。

其中，檳城廠 Foveros 先進(jìn) 3D 封裝廠正在興建中，居林還有另一座整合封裝與測(cè)試廠也在蓋。屆時(shí)完工后，英特爾馬來西亞將有六座工廠，成為英特爾支援全球生態(tài)系的封裝測(cè)試重鎮(zhèn)。

英特爾副總裁兼亞太區(qū)總經(jīng)理 Steve Long 表示，新廠 2024 年底或 2025 年啟用，2025 年先進(jìn) 3D 封測(cè)產(chǎn)能將比 2023 年擴(kuò)增4倍。

根據(jù)英特爾的說明，現(xiàn)階段旗下的主要先進(jìn)封裝技術(shù)分為 2.5D 的 EMIB （嵌入式多晶片互連橋接，為水平整合封裝技術(shù)），以及 3D 的 Foveros （采用異質(zhì)堆疊邏輯處理運(yùn)算，可以把各個(gè)邏輯信片堆棧一起） 兩大類。

首先，2.5D 的 EMIB 主要應(yīng)用于邏輯運(yùn)算芯片和高帶寬內(nèi)存的拼接，目前已發(fā)布的 Intel Xeon Max 系列、Intel Data Cneter GPU Max 系列都已搭載 EMIB 封裝技術(shù)。

至于，更先進(jìn)的 3D Foveros 先進(jìn)封裝技術(shù)部分，則是讓頂層芯片不再受限于基層芯片大小，且能夠搭載更多頂層與基層芯片，并通過銅柱直接將頂層晶片與基板相連，減少硅通孔 (TSV) 數(shù)量以降低其可能造成之干擾。未來將搭載在即將發(fā)布的 Meteor Lake、Arrow Lake 和 Lunar Lake 等系列處理器上。

以即將于 2023 年 9 月份發(fā)布的新一代 Meteor Lake 系列處理器為例，該系列處理器不僅是第一款采用 Intel 4 制程的處理器，也是第一個(gè)大量采用EUV 光刻技術(shù)的制程，對(duì)英特爾是關(guān)鍵一步。其中，EUV 不但能降低大量生產(chǎn)晶片模組（CPU tile）的成本，且臺(tái)積電 5 / 6 納米GPU芯片模組（GFX tile），系統(tǒng)芯片模組（SoC tile）及輸出入芯片模組（IOE tile）也能有較高的良率，減少生產(chǎn)成本。

而這些模組再通過 3D Foveros 封裝技術(shù)，也就是基底晶圓（Base Die）藉由 Foveros 連接技術(shù)可以在這個(gè)基底晶圓上堆疊處理器的各個(gè)單元。如此一來，便可以依照客戶需求建構(gòu)出更多元，性能更加強(qiáng)大的產(chǎn)品，而處理器的架構(gòu)和制程轉(zhuǎn)換的成本也會(huì)降低。英特爾對(duì)此也預(yù)告，之后的 Arrow Lake 系列甚至是 Lunar Lake 系列都會(huì)采用這個(gè)封裝技術(shù)，市場(chǎng)預(yù)計(jì)這將是英特爾未來在處理器發(fā)展上的一項(xiàng)利器。

面對(duì)如此的發(fā)展趨勢(shì)，在英特爾重返晶圓代工領(lǐng)域，預(yù)計(jì)將在 4 年推動(dòng) 5 個(gè)先進(jìn)節(jié)點(diǎn)制程來提供 IFS 晶圓代工服務(wù)，而且大幅增加先進(jìn)封裝產(chǎn)能的情況下，接下來是不是能有足夠的訂單來維持整體產(chǎn)能的擴(kuò)張動(dòng)作，成為了業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。

三星分食臺(tái)積電訂單

AI晶片帶動(dòng)先進(jìn)封裝需求強(qiáng)勁，臺(tái)積電、三星揭開新一波搶單大戰(zhàn)。

韓國(guó)媒體“Business Korea”報(bào)道，半導(dǎo)體業(yè)界人士透露，三星正與輝達(dá)展開合作，目前輝達(dá)GPU所用的HBM3和先進(jìn)封裝訂單，已進(jìn)入技術(shù)驗(yàn)證階段，一旦驗(yàn)證程序完成，輝達(dá)將向三星采購(gòu)HBM3，并將高階GPU H100晶片的先進(jìn)封裝委托給三星生產(chǎn)。

事實(shí)上，輝達(dá)執(zhí)行長(zhǎng)黃仁勳5月底來臺(tái)時(shí)曾表示，輝達(dá)供應(yīng)鏈將力求多元性，目前最高階H100晶片除了給臺(tái)積電代工外，也將加入三星、英特爾。沒想到，黃仁勳“轉(zhuǎn)單說”可能成真。

輝達(dá)原本多數(shù)GPU先進(jìn)封裝都交由臺(tái)積電代工，并使用臺(tái)積電先進(jìn)CoWoS封裝技術(shù)，但隨著近期AI晶片需求暴增，臺(tái)積電產(chǎn)能無法滿足客戶需求，促使輝達(dá)將部分訂單轉(zhuǎn)向三星，不再由臺(tái)積電獨(dú)吞肥單。

半導(dǎo)體業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)，先進(jìn)封裝競(jìng)爭(zhēng)力將決定半導(dǎo)體企業(yè)未來的命運(yùn)。臺(tái)積電目前在HBM和GPU先進(jìn)封裝技術(shù)超越對(duì)手，早在2011年就切入CoWoS封裝技術(shù)，至2021年跨入第五代。TrendForce最新報(bào)告指出，至2023年底，臺(tái)積電CoWoS先進(jìn)封裝產(chǎn)能可望達(dá)到月產(chǎn)能1.2萬片，其強(qiáng)勁動(dòng)能可望延續(xù)到2024年，如果設(shè)備進(jìn)駐順利，年產(chǎn)能可望達(dá)到12萬片，甚至可能在2024年翻倍。


國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈在先進(jìn)封裝中的機(jī)會(huì)

長(zhǎng)期以來，封裝測(cè)試環(huán)節(jié)都是芯片產(chǎn)業(yè)鏈的底端，因此很早就從日韓向中國(guó)大陸轉(zhuǎn)移。因此，大陸擁有全球領(lǐng)先的封測(cè)大廠——長(zhǎng)電科技、通富微電和華天科技。當(dāng)然，這幾家廠商也都有自己的先進(jìn)封裝規(guī)劃。

那么，除了封測(cè)環(huán)節(jié)，國(guó)內(nèi)廠商還能在先進(jìn)封裝發(fā)展中捕捉到哪些機(jī)會(huì)呢？

這個(gè)核心命題是chiplet，無論是2.5D封裝還是3D封裝，die是其中的核心環(huán)節(jié)，那么國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈除了直接布局先進(jìn)封裝工藝之外，也可以關(guān)注die本身和die to die之間的互聯(lián)技術(shù)。

目前，國(guó)產(chǎn)企業(yè)在核心芯片如計(jì)算芯片、內(nèi)存芯片方面還存在技術(shù)代差，不過可以積極擁抱UCIe的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在特色功能die上發(fā)力，借此打入AMD、英特爾、高通、三星、臺(tái)積電等大廠的供應(yīng)鏈。另外，先進(jìn)封裝和AI芯片掛鉤更加明顯，AI芯片對(duì)于一般芯片的設(shè)計(jì)規(guī)模要求最高，且需整合高速I/O、高速網(wǎng)絡(luò)等功能單元，也是一個(gè)可以切入產(chǎn)業(yè)鏈的方向。

除了芯片本身，設(shè)備端也是國(guó)產(chǎn)公司打入先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)的一個(gè)有效渠道。晶圓級(jí)封裝需要的設(shè)備與前道晶圓制造類似，涉及光刻機(jī)、涂膠顯影設(shè)備、薄膜設(shè)備、電鍍?cè)O(shè)備、刻蝕設(shè)備、清洗設(shè)備、量測(cè)設(shè)備等。國(guó)產(chǎn)廠商如北方華創(chuàng)、芯源微、盛美上海、中科飛測(cè)等都有借力的機(jī)會(huì)。