2023年4月19-21日
上海世博展览馆

半导体先进封装之倒装封装工艺

作为专注于PCBA制造的电子制造业展会,NEPCON China三十年磨一剑,将在展会深度和亮点布局上进一步突破。届时,全球700个电子制造专用设备供应商及品牌参展将空降上海,展示覆盖PCBA制程、3C自动化专用设备及技术解决方案。

今天就由NEPCON China小编给大家详细介绍:半导体先进封装之倒装封装工艺

先进封装是先进连接技术、操作单元、封装思路等的交错与聚合。我们以倒装封装 (Flip-Chip)、这种具有代表性的先进封装工艺为例,介绍发展趋势。

倒装封装(Flip-chip)

倒装并不是一种特定的封装工艺,而是一种芯片与基板的连接技术。倒装封装工艺由 IBM 于上世纪 60 年代研发出来,近年来随着消费电子产品的迅速发展与产品性能需求的迅速 提升而应用广泛。传统的引线键合方式中,芯片通过金属线键合与基板连接,此种封装工 艺封装出的芯片面积较大,逐渐不能满足智能设备的小型化需求。倒装芯片工艺是指在芯 片的 I/O 焊盘上直接沉积,或通过 RDL 布线后沉积凸块(Bump),然后将芯片翻转进行加 热,使熔融的焊料与基板或框架相结合,芯片电气面朝下。

倒装封装工艺可细分为FCBGA(倒装芯片球栅格阵列封装)和倒装芯片尺寸封装(FCCSP)两种工艺,倒装球栅格阵列封装(FCBGA)在倒装封装(FC)中拥有高的市场份额。由于使用小球而非针脚焊接,此项工艺解决了电磁兼容与电磁干扰问题,可以 承受较高的频率;I/O 密度高,可有效减少封装面积;倒装封装的形式可使芯片背面直接 接触空气,提升芯片散热能力。由于上述优势,倒装球栅格阵列封装被广泛应用于笔记本 电脑、高性能计算(HPC)、AI 等。据 Yole 数据,倒装球栅格阵列封装(FCBGA) 2020 年市场规模约为 100 亿美元,预计到 2025 年市场规模增长至 120 亿美元,21-25 年 市场规模 CAGR 约为 3.7%。

倒装芯片尺寸封装(FCCSP)为倒装封装(FC)中成长性较好的细分工艺,对于高性能移动设备、汽车电子、人工智能等对性能和外观均有很高要求的应用端具有十足的吸引力。倒装芯片尺寸封装(FCCSP)可提供优于标准焊线技术的电气性能,并通过增加布线密度 消除焊线线弧对 Z 轴高度的不利影响,因此,或将充分受益于上述应用端于未来几年的快 速发展。据 Yole 数据,2020 年倒装芯片尺寸封装(FCCSP)市场规模约 55 亿美元,预 计到 2026 年市场规模可达到 80 亿美元,2021-2026 年 CAGR 约 7.7%,高于倒装封装 (FC)整体市场规模对应时间段 CAGR(5.9%)。我们认为,倒装芯片尺寸封装 (FCCSP)在倒装封装工艺(FC)中具有较好的成长性。

倒装芯片尺寸封装(FCCSP)收入端,日月光位居先席,大陆厂商未来可期。据 Yole 数 据,2020 年在倒装芯片级封装中,中国台湾厂商日月光以营收端 23%的市占率位居前排, 其次为三星和安靠(Amkor),市占率分别为 14%和 10%。大陆厂商长电科技、华天科技、 通富微电分别位列第四、五、六位,市占率分别为 8%、4%、3%。若除去 IDM 厂商三星, 只统计 OSAT 厂商,则上述三家大陆厂商市占率分别位列第三、四、五位。在半导体产业 链的国产化替代大潮中,大陆厂商有望进一步提升倒装芯片级封装(FCCSP)市场份额。

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文章来源:行业报告研究院