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《IDTechEx发布《先进半导体封装:趋势和增长动力》报告》

  • 来源专题：集成电路
  • 编译者： 李衍
  • 发布时间：2023-07-18

  • 2023年5月15日，著名市场咨询公司IDTechEx发布《先进半导体封装:趋势和增长动力》报告。报告指出，由于摩尔定律的放缓以及单片硅集成电路开发和制造成本的上升，先进的半导体封装技术至关重要。最初组件是在PCB板级别单独封装和集成的，但随着设备变得更小，需要更高的处理能力，组件集成需要超越PCB板级别。封装级集成是第一个进步，其次是晶圆级集成，它提供了至少十倍高的连接密度、适用于尺寸敏感应用的更小的占地面积和卓越的性能。晶圆级集成包括扇入型封装、核心扇出型封装、高密度扇出封装、2.5D IC封装和3D IC封装技术。然而，只有那些凸点间距（Bump Pitch）尺寸小于100 μm的半导体封装技术才被认为是“先进”的半导体封装工艺。这包括高密度扇出封装、2.5D IC封装和3D IC封装技术。

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  • 《IDTechEx发布《先进半导体封装:趋势和增长动力》报告》
    • 来源专题：集成电路
    • 编译者：李衍
    • 发布时间：2023-07-18
    • 2023年5月15日，著名市场咨询公司IDTechEx发布《先进半导体封装:趋势和增长动力》报告。    报告指出，由于摩尔定律的放缓以及单片硅集成电路开发和制造成本的上升，先进的半导体封装技术至关重要。最初组件是在PCB板级别单独封装和集成的，但随着设备变得更小，需要更高的处理能力，组件集成需要超越PCB板级别。封装级集成是第一个进步，其次是晶圆级集成，它提供了至少十倍高的连接密度、适用于尺寸敏感应用的更小的占地面积和卓越的性能。晶圆级集成包括扇入型封装、核心扇出型封装、高密度扇出封装、2.5D IC封装和3D IC封装技术。然而，只有那些凸点间距（Bump Pitch）尺寸小于100 μm的半导体封装技术才被认为是“先进”的半导体封装工艺。这包括高密度扇出封装、2.5D IC封装和3D IC封装技术。    从2.5D混合集成到完全3D垂直集成的转变对于未来以数据为中心的应用程序至关重要。从2.5D转向3D的主要挑战是缩放凸点间距的尺寸。在2.5D IC封装中，凸点间距大小在25 μm到40 μm之间，具体取决于中介层材料。然而，对于3D堆叠封装，凸块间距必须缩小到10 μm以下，甚至低至1 μm以下。台积电报告显示，堆叠N7/N6芯片的凸点间距为9 μm，堆叠N5芯片的凸点间距为6 μm。N3芯片堆叠的凸点间距预计将进一步降至4.5 μm，未来几代堆叠集成电路的凸点间距将继续缩小。堆叠具有小凸点间距尺寸的两个芯片是一个重大挑战，因为必须在低温下实现介电材料的高精度对准和键合。还有必要对Cu填充材料进行适当控制，以防止在键合过程中溢出。此外，热管理成为小凸点间距尺寸封装的一个关键问题，需要考虑能够实现更好的热传输和可能的液体冷却技术的封装设计。    IDTechEx确定了先进半导体封装的四个主要应用领域：高性能计算（HPC）应用/数据中心、通信网络、自动驾驶汽车和消费电子产品。对数据处理日益增长的需求是这些应用领域增长的主要驱动力。然而，每种应用都有特定的要求，需要不同的先进半导体封装技术。然而，每种应用都有特定要求，需要不同的先进半导体封装技术。对于HPC应用程序/数据中心，首要任务是提供卓越的数据处理能力，使用硅中介层或硅桥的2.5D IC技术成为首选，尽管其成本高。智能手机或智能手表等消费电子产品注重小型化和成本，基于有机封装技术是首选。在5G和其他通信领域，关键挑战是传输损耗，封装天线（Antenna-in-package, AiP）是目前5G毫米波最可行的选择，而片上天线（Antenna on chip/wafer, AoP）仍在紧张开发中，以降低成本。对于未来的自动驾驶汽车来说，CPU和其他组件的异构集成，如HBM（高带宽内存）和可靠的电力输送系统，将为先进的半导体封装和创新创造新的机会。
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  • 《SEMI和TechSearch报告：2024年全球半导体封装材料市场将达到208亿美元》
    • 来源专题：集成电路
    • 编译者：shenxiang
    • 发布时间：2020-08-01
    • 美国加州时间2020年7月28日，SEMI和TechSearch发布的《全球半导体封装材料市场展望》预测报告（Global Semiconductor Packaging Materials Outlook）称：全球半导体封装材料市场将从2019年的176亿美元增长至2024年的208亿美元，复合年增长率（CAGR）为3.4％。半导体产业的增长将推动这一增长，包括大数据、高性能计算（HPC）、人工智能（AI）、边缘计算、先进内存、5G基础设施扩建、5G智能手机、电动汽车以及汽车安全功能的采用和增强。 封装材料是这些应用增长的关键，它使这些能够支持下一代芯片更高性能、可靠性和集成度的先进封装技术成为可能。 在对系统级封装（SIP）和高性能器件的需求推动下，作为最大材料领域的层压基板的复合年增长率将超过5％。在预测期内，晶圆级封装（WLP）电介质将以9％的复合年增长率增长最快。尽管正在开发提高性能的新技术，但朝着更小、更薄的封装发展的趋势将抑制引线框架，管芯连接和密封材料的增长。 随着半导体封装技术创新的稳步推进，预计未来几年将在材料市场中呈现几个机会领域，包括： •新的基板设计可支持更高密度的窄凸点间距 •适用于5G mmWave应用的低Dk和Df层压材料 •基于改进的引线框架技术【称为模制互连解决方案/系统（MIS）】的无芯结构 •模压化合物可为铜柱凸点倒装芯片提供底部填充 •树脂材料需要较小的填料和较窄的粒度分布，以满足狭窄的间隙和细间距倒装芯片 •粘晶材料，在<5 µm的位置内进行处理 •更高频率的应用（例如5G）所需的介电损耗（Df）较低的电介质 •TSV电镀所需的无空隙沉积和低覆盖层沉积 报告预测的2019年至2024年的其他增长领域包括： •基于加工材料的平方米，全球IC封装的层压基板市场预计将以5％的复合年增长率增长。 •预计总体引线框架出货量的复合年增长率将略高于3％，其中LFCSP（QFN型）的单位增长率最高，复合年增长率将近7％。 •在对更小，更薄的封装形式的求不断增长的推动下，封装材料的收入将以不到3％的复合年增长率增长。 •芯片连接材料收入将以近4％的复合年增长率增长。 •焊球收入将以3％的复合年增长率增长。 •WLP电介质市场预计将以9％的复合年增长率增长。 •晶圆级电镀化学品市场的复合年增长率预计将超过7％。 《全球半导体封装材料市场展望》（Global Semiconductor Packaging Materials Outlook）是由TechSearch International和SEMI或其合作伙伴TECHCET LLC对半导体封装材料市场进行的全面市场研究。是该报告系列的第九版。 报告基于对100多家半导体制造商、封装分包商、无晶圆厂半导体公司和封装材料供应商进行了访谈。 该报告涵盖以下半导体封装材料领域： •基材 •引线框 •焊线 •密封胶 •底部填充材料 •芯片贴装 •锡球 •晶圆级封装电介质 •晶圆级电镀化学品
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