半导体塑封工艺任职报告,2022-爱游戏平台

苗坤旺离型膜

来源:芯师爷

【导读】根据市场调查公司的研究,到了2020年将会有超过5亿颗的新一代处理器采用fowlp封装制程技术,并且在未来,每一部智能型手机内将会使用超过10颗以上采用fowlp封装制程技术生产的芯片。

在半导体产业里,每数年就会出现一次小型技术革命,每10~20年就会出现大结构转变的技术革命。而今天,为半导体产业所带来的革命,并非一定是将制程技术推向更细微化与再缩小裸晶尺寸的技术,还可能是在封装技术的变革。

从2016年开始,全球的半导体技术论坛、各研讨会几乎都脱离不了讨论fowlp (fan out wafer level package,扇出型封装)这项议题。 fowlp为整个半导体产业带来如此大的冲击性,莫过于扭转了未来在封装产业上的结构,影响了整个封装产业的制程、设备与相关的材料,也将过去前后段鲜明区别的制程融合在一起。

fowlp ,其采取拉线出来的方式,成本相对便宜;fowlp可以让多种不同裸晶,做成像wlp制程一般埋进去,等于减一层封装,假设放置多颗裸晶,等于省了多层封装,有助于降低客户成本。

它和wlp的fan in有着明显差异性,最大的特点是在相同的芯片尺寸下,可以做到范围更广的重分布层(redistribution layer)。基于这样的变化,芯片的脚数也就将会变得更多,使得未来在采用这样技术下所生产的芯片,其功能性将会更加强大, 并且将更多的功能整合到单芯片之中,同时也达到了无载板封装、薄型化以及低成本化等的优点。

fowlp技术原理

在晶圆的制程中,从半导体裸晶的端点上,拉出所需的电路到重分布层(redistribution layer),进而形成封装。 在这样的基础上就不需要封装载板,更不用打线(wire)以及凸块(bump),进而得以降低30%的生产成本,以及减少芯片的厚度。下面基本上就是fowlp封装技术的简略示意图。

?

在芯片中的重分布层会因为缩短电路的长度,使得电气信号大幅度的提高。 相较于wlcsp的半导体芯片面积和封装面积,fowlp技术下的芯片的面积比原本封装后面积小很多。

因此,可以完成更多脚位设计,或是大大减少封装后半导体芯片的面积,达到小型化芯片的需求。使得原本需要数颗生产成本较高的直通硅晶穿孔(tsv:through-silicon via),进化到能将不同的组件透过封装技术整合在一起,并且小型化的sip(system in package)封装技术。

为了形成重分布层,必须将封装制程导入晶圆的前段制程,因此也打破了固有前段制程与后段制程藩篱,这对于芯片生产者来说如何完成到一贯性的制程技术(full turnkey)就显得相当重要。 在此之下,封装代工业者以及封装载板材料业者或许就会出现是否能继续存活下去的关键问题。 因此,对于未来的半导体世界来说,决胜手段已不是仅仅只是在5nm、3nm制程细微化的能力,而是已经延伸到前后段一贯性的制程技术。

fowlp工艺流程

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1.晶圆的制备及切割– 将晶圆放入划片胶带中,切割成各个单元准备金属载板– 清洁载板及清除一切污染物

2.层压粘合– 通过压力来激化粘合膜

3.重组晶圆– 将芯片从晶圆拾取及放置在金属载板上

4.制模– 以制模复合物密封载板

5.移走载板– 从载板上移走已成型的重建芯片

6.排列及重新布线– 在再分布层上(rdl),提供金属化工艺制造 i/o 接口

7.晶圆凸块– 在i/o外连接口形成凸块

8. 切割成各个单元– 将已成型的塑封体切割

fowlp技术优势

简单来说,fowlp是一种把来自于异质制程的多颗晶粒结合到一个紧凑封装中的新方法。它与传统的矽载板(silicon interposer)运作方式不同。

而fowlp主要的特色与优势在于:?

1.不残留矽晶圆

虽然fowlp通常需要利用矽晶圆作为载体,但矽晶圆不会留在封装中。晶粒到晶粒以及晶粒到球闸阵列封装(bga)的连接性是直接透过封装的重布层(rdl)来实现的。

2.成本较低

fowlp不需要中介层或插入矽穿孔(tsv),因此成本较低。而且,还不必担心tsv对电气特性带来的负面效应。

3. 属无基板封装

fowlp是一种无基板(substrate-less)的封装方式,所以其垂直高度较低。此外,缩短与散热片之间的距离,也较不用担心热冲击。

4. 实现pop设计

归功于免除了基板与中介层而取得的薄型化优势,fowlp能提供额外的垂直空间让更多的元件可以向上堆叠。这是透过矽穿封装孔(tpv)来达成的,并能进一步实现层叠封装(pop)设计。与tsv不同,tpv比较像传统使用的通孔(via),因此较不用担忧良率与可靠性。当要在封装中整合第三方dram时,此作法特别有用。

fowlp面临的挑战

虽然fowlp可满足更多i/o数量之需求。然而,如果要大量应用fowlp技术,首先必须克服以下之各种挑战问题:

1.焊接点的热机械行为

因fowlp的结构与bga构装相似,所以fowlp焊接点的热机械行为与bga构装相同,fowlp中焊球的关键位置在硅晶片面积的下方,其最大热膨胀系数不匹配点会发生在硅晶片与pcb之间。

2.晶片位置之精确度

在重新建构晶圆时,必须要维持晶片从持取及放置(pick and place)于载具上的位置不发生偏移,甚至在铸模作业时,也不可发生偏移。因为介电层开口,导线重新分布层(redistribution layer; rdl)与焊锡开口(solder opening)制作,皆使用黄光微影技术,光罩对準晶圆及曝光都是一次性,所以对于晶片位置之精确度要求非常高。

3.晶圆的翘曲行为

人工重新建构晶圆的翘曲(warpage)行为,也是一项重大挑战,因为重新建构晶圆含有塑胶、硅及金属材料,其硅与胶体之比例在x、y、z三方向不同,铸模在加热及冷却时之热涨冷缩会影响晶圆的翘曲行为。

4.胶体的剥落现象

在常压时被胶体及其他聚合物所吸收的水份,在经过220~260℃迴焊(reflow)时,水份会瞬间气化,进而产生高的内部蒸气压,如果胶体组成不良,则易有胶体剥落之现象产生。

此外,市场的发展也给fowlp封装技术带来了一定的挑战。

根据麦姆斯咨询的一份报告显示,尽管扇入型封装技术的增长步伐到目前为止还很稳定,但是全球半导体市场的转变,以及未来应用不确定性因素的增长,将不可避免的影响扇入型封装技术的未来前景。

随着智能手机出货量增长从 2013 年的 35% 下降至 2016 年的8%,预计到 2020 年这一数字将进一步下降至 6%,智能手机市场引领的扇入型封装技术应用正日趋饱和。尽管预期的高增长并不乐观,但是智能手机仍是半导体产业发展的主要驱动力,预计 2020 年智能手机的出货量将达 20 亿部。

fowlp技术厂家

在琳琅满目的新技术中,扇出型晶圆级封装运作了近10年之后,现在已成为移动市场的首选。第一代扇出型封装是采用英飞凌(infineon)的嵌入式晶圆级球闸阵列(ewlb)技术,此为2009年由飞思卡尔(freescale,现为恩智浦)所推出。但是,集成扇出型封装(info)在此之前就只有台积电能够生产!

一些封测厂正在开发下一波高端智能手机的高密度扇出封装,尽管一些新的、有竞争力的技术正开始在市场上涌现,安靠、日月光、星科金朋等公司却仍在销售传统的低密度扇出封装。低密度扇出,有时也称为标准密度扇出,是整个扇出市场的两大主要类别之一,另一种则是高密度扇出。

根据日月光的定义,针对移动、物联网及其相关应用,低(或标准)密度的扇出被定义为不到500个输入/输出、以及超过8微米的线宽和间距的封装,而线宽和间距指的是金线或金属轨迹的宽度,以及封装产品中轨迹之间的间距。

针对中高端应用,高密度的扇出有超过500个输入/输出和不到8微米的线宽/间距。台积电的info(集成扇出封装)技术是最引人注目的高密度扇出的例子,它被采用到苹果最新的iphone中。其他的封测厂也在竞相追逐高密度的扇出市场。

值得一提的是,除去以上10家能提供扇出晶圆及封装的公司,全球第二大晶圆代工厂三星,也在大力研发fowlp技术。

此前,三星对fowlp技术的态度是较为消极的,因为三星对其所拥有的层迭封装技术(pop;package on package)比较自信。但因台积电掌握扇出型封装而夺得苹果a10处理器大单后,三星对fowlp技术的态度有了很大改观,并积极研发。

在最近的统计中,有些供应商正在出货或准备出货至少6个或更多不同的低密度扇出技术类型。yole développement的分析师jér?me azemar说,“从长期来看,这些众多的封装类型没有太多的生长空间,很可能其中一些会消失,或者只是变得越来越相似,尽管他们的名字不同。”

fowlp市场规模

饱受众人所注目的fowlp封装技术,虽然得以大幅度简化过去需要复杂制程的封装工程,但是,在硅晶圆部分(前段制程),还是必须利用溅镀以及曝光来完成重分布层。?

到今天为止,在先进的封装制程技术上无论是从覆晶封装(flip chip),还是2.5d/3d领域的直通硅晶穿孔技术,制作困难度都不断的增加,投入成本也一直在增加,因此如果想直接跨入fowlp封装技术领域,实在很难期望一步就能够达成。

不过虽然如此困难,但各大半导体业者仍旧持续投入大量的研发成本,为的就是期望能早一日进入这一个先进的封装世界。 尤其在台积电在利用fowlp这个封装技术拿下了apple所有iphone 7的a10处理器而受到注目之后,相信未来并不是只有apple,而是所有新一代的处理器都将会导入fowlp这一个封装制程。

根据市场调查公司的研究,到了2020年将会有超过5亿颗的新一代处理器采用fowlp封装制程技术,并且在未来,每一部智能型手机内将会使用超过10颗以上采用fowlp封装制程技术生产的芯片。研究机构yole认为,在苹果和台积电的引领下,扇出型封装市场潜力巨大。

市场调查公司相信,在未来数年之内,利用fowlp封装制程技术生产的芯片,每年将会以32%的年成长率持续扩大其市场占有,到达2023年时,fowlp封装制程技术市场规模相信会超过55亿美元的市场规模,并且将会为相关的半导体设备以及材料领域带来22亿美元以上的市场潜力。

在消息传递方式下, (1) 发送进程和接收进程在通信过程中可以采取哪3种同步方式?

发送进程阻塞,接收进程阻塞;

发送进程不阻塞,接收进程阻塞;

发送进程不阻塞,接收进程不阻塞。

(2) 试以下面给出的发送进程和接收进程(将接收到的数据存入s)为例,说明当接收进程执行到标号为l2的语句时,采用这3种同步方式,x的值可能各是多少?

发送进程p

m=10;

l1: send m to q;

l2: m=20;

goto l1;

接收进程q

s=-100;

l1: receive s from p;

l2: x=s 1

答:在第一种情况下,q必须等待p执行完l1后才执行l1;此时s = m = 10,而再执行l2,x = 11; 在第二种情况下,p执行完l1后由于无需阻塞,可继续执行l2,并且重复发送消息,若q在执行l1时,p只发送了一条消息,则s = 10,x = 11;若p已发送多条消息,则s = 20, x=21。 在第三种情况下,因为q也无需阻塞,故s的值可能为-100,10,20; 则x的值分别可能为-99,11,21.

假定系统有n个进程共享m个同类资源,规定每个进程至少申请一个资源,每个进程的最大需求不超过m,所有进程的需求总和小于m n。为什么在这种情况下也绝不会发生死锁?试证明。

答:设每个进程最多需要x个资源。

若系统会产生死锁,则 n(x-1) 1≤m不成立,

即n(x-1)>m 1 -> nx ≥m n

与题设 nx

系统在某一时刻的状态如表1所示:

使用银行家算法回答下列问题: (1) 请给出need矩阵。 (2) 系统是否处于安全状态? (3) 如果从进程p1发来一个请求(0,4,2,0),这个请求能否立刻被满足? 答: (1)

(2)处于安全状态,将p0资源释放后,可分配资源即为1 5 3 2此资源数可同时满足p2 p3进程所需资源,p2 p3资源释放后,p1 p4资源也可得到释放。 故一条安全路线为 p0->p2->p3->p1->p4. (3)可以,若满足此请求,当p0资源释放后,可分配资源为 1 1 1 2,此时仍可满足p2,而当p2释放资源后,则可满足p3或p1,p3 p1释放资源后, p4 也可得到满足。 故一条安全路线为 p0->p2->p3->p1->p4. 7. 进程资源的使用情况和可用情况如下表所示,

(1) 请画出资源分配图;

(2) 该资源分配图是否可以简化?若可以,请给出简化步骤。

可化简化,因为三个资源块均有射入射出箭头,无法化简,则观察进程快,p2只有射入箭

头,故将p2相关箭头抹去,抹去后,r1有足够的空闲资源满足p1的申请请求,故把r1相

关的箭头抹去,此时r2有一个空闲资源p1只需一个r2资源,故将此资源分配给p1,而p1

此时已得到资源满足,故将p1有关箭头抹去;此时r2有一个空闲资源 可分配给p4,p4也

得到资源满足,故将p4有关箭头抹去,此时r3多处一个空闲资源,分配给p3,p3也得到

资源满足。故将p3相关箭头抹去。

(3) 在上表所示情况下系统会发生死锁吗?

答:由(2)知,不会发生死锁现象。

【报告类型】产业研究

【出版时间】即时更新(交付时间约3个工作日)

【发布机构】智研瞻产业研究院

【报告格式】pdf版

本报告介绍了半导体用环氧塑封料(emc)行业相关概述、中国半导体用环氧塑封料(emc)行业运行环境、分析了中国半导体用环氧塑封料(emc)行业的现状、中国半导体用环氧塑封料(emc)行业竞争格局、对中国半导体用环氧塑封料(emc)行业做了重点企业经营状况分析及中国半导体用环氧塑封料(emc)行业发展前景与投资预测。您若想对半导体用环氧塑封料(emc)行业有个系统的了解或者想投资半导体用环氧塑封料(emc)行业,本报告是您不可或缺的重要工具。

本研究报告数据主要采用智研瞻产业研究院,国家统计数据,海关总署,问卷调查数据,商务部采集数据等数据库。其中宏观经济数据主要来自国家统计局,部分行业统计数据主要来自国家统计局及市场调研数据,企业数据主要来自于国统计局规模企业统计数据库及证券交易所等,价格数据主要来自各类市场监测数据库。

第一部分产业环境透视

第一章半导体用环氧塑封料(emc)行业界定和分类

第一节行业定义、基本概念

第二节行业基本特点

第三节行业分类

第四节半导体用环氧塑封料(emc)特性

第二章2016-2021年半导体用环氧塑封料(emc)行业国内外发展概述

第一节全球半导体用环氧塑封料(emc)行业发展概况

一、全球半导体用环氧塑封料(emc)行业发展现状

二、全球半导体用环氧塑封料(emc)行业发展趋势

三、主要国家和地区发展状况

第二节中国半导体用环氧塑封料(emc)行业发展概况

一、中国半导体用环氧塑封料(emc)行业发展历程与现状

二、中国半导体用环氧塑封料(emc)行业发展中存在的问题

第三章2016-2021年中国半导体用环氧塑封料(emc)行业发展环境分析

第一节宏观经济环境

一、国际宏观经济环境分析

二、国内宏观经济形势分析

第二节宏观政策环境

第三节国际贸易环境

第四节半导体用环氧塑封料(emc)行业政策环境

第五节半导体用环氧塑封料(emc)行业技术环境

第二部分行业深度分析

第四章2016-2021年中国半导体用环氧塑封料(emc)行业市场分析

第一节市场规模

一、半导体用环氧塑封料(emc)行业市场规模及增速

二、半导体用环氧塑封料(emc)行业市场饱和度

三、影响半导体用环氧塑封料(emc)行业市场规模的因素

四、2022-2028年半导体用环氧塑封料(emc)行业市场规模及增速预测

第二节市场结构

第三节市场特点

一、半导体用环氧塑封料(emc)行业所处生命周期

二、技术变革与行业革新对半导体用环氧塑封料(emc)行业的影响

三、差异化分析

第五章2016-2021年中国半导体用环氧塑封料(emc)区域市场分析

第一节区域市场分布状况

第二节重点区域市场需求分析(需求规模、需求特征等)

第六章2016-2021年中国半导体用环氧塑封料(emc)行业生产分析

第一节产能产量分析

一、半导体用环氧塑封料(emc)行业生产总量及增速

二、半导体用环氧塑封料(emc)行业产能及增速

三、影响半导体用环氧塑封料(emc)行业产能产量的因素

四、2022-2028年半导体用环氧塑封料(emc)行业生产总量及增速预测

第二节区域生产分析

一、半导体用环氧塑封料(emc)企业区域分布情况

二、重点省市半导体用环氧塑封料(emc)行业生产状况

第三节行业供需平衡分析

一、行业供需平衡现状

二、影响半导体用环氧塑封料(emc)行业供需平衡的因素

三、半导体用环氧塑封料(emc)行业供需平衡趋势预测

第七章2016-2021年中国半导体用环氧塑封料(emc)行业产品价格分析

第一节半导体用环氧塑封料(emc)产品价格特征

第二节国内半导体用环氧塑封料(emc)产品当前市场价格评述

第三节影响国内市场半导体用环氧塑封料(emc)产品价格的因素

第四节半导体用环氧塑封料(emc)产品未来价格变化趋势

第三部分市场全景调研

第八章2016-2021年中国半导体用环氧塑封料(emc)行业细分行业概述

第一节主要半导体用环氧塑封料(emc)细分行业

一、分立器件封装细分行业

1、分立器件行业

2、分立器件封装行业

二、集成电路封装细分行业

1、集成电路行业

2、集成电路封装行业

第二节各细分行业需求与供给分析

一、分立器件封装细分行业

二、集成电路封装细分行业

第三节细分行业发展趋势

一、分立器件封装细分行业

二、集成电路封装细分行业

第九章2016-2021年中国半导体用环氧塑封料(emc)行业下游用户分析

第一节用户结构(用户分类及占比)

第二节用户需求特征及需求趋势

第三节用户的其它特性

第十章2016-2021年中国半导体用环氧塑封料(emc)行业替代品分析

第一节替代品种类

第二节替代品对半导体用环氧塑封料(emc)行业的影响

第三节替代品发展趋势

第十一章2016-2021年半导体用环氧塑封料(emc)行业主导驱动因素分析

第一节国家政策导向

第二节关联行业发展

1、电子化学品行业发展概况

2、半导体产业发展情况

3、塑封料产业的现状

第三节行业技术发展

第四节行业竞争状况

第五节社会需求的变化

第十二章2016-2021年中国半导体用环氧塑封料(emc)行业渠道分析

第一节半导体用环氧塑封料(emc)产品主流渠道形式

第二节各类渠道要素对比

第三节行业销售渠道变化趋势

第十三章2016-2021年中国半导体用环氧塑封料(emc)行业盈利能力分析

第一节半导体用环氧塑封料(emc)行业销售毛利率

第二节半导体用环氧塑封料(emc)行业销售利润率

第三节半导体用环氧塑封料(emc)行业总资产利润率

第四节半导体用环氧塑封料(emc)行业净资产利润率

第五节半导体用环氧塑封料(emc)行业产值利税率

第六节2022-2028年半导体用环氧塑封料(emc)行业盈利能力预测

第十四章2016-2021年中国半导体用环氧塑封料(emc)行业成长性分析

第一节半导体用环氧塑封料(emc)行业销售收入增长分析

第二节半导体用环氧塑封料(emc)行业总资产增长分析

第三节半导体用环氧塑封料(emc)行业固定资产增长分析

第四节半导体用环氧塑封料(emc)行业利润增长分析

第五节2022-2028年半导体用环氧塑封料(emc)行业增长情况预测

第十五章2016-2021年中国半导体用环氧塑封料(emc)行业偿债能力分析

第一节半导体用环氧塑封料(emc)行业资产负债率分析

第二节半导体用环氧塑封料(emc)行业速动比率分析

第三节半导体用环氧塑封料(emc)行业流动比率分析

第四节2022-2028年半导体用环氧塑封料(emc)行业偿债能力预测

第十六章2016-2021年中国半导体用环氧塑封料(emc)行业营运能力分析

第一节半导体用环氧塑封料(emc)行业总资产周转率分析

第二节半导体用环氧塑封料(emc)行业净资产周转率分析

第三节半导体用环氧塑封料(emc)行业应收账款周转率分析

第四节半导体用环氧塑封料(emc)行业存货周转率分析

第五节2022-2028年半导体用环氧塑封料(emc)行业营运能力预测

第四部分竞争格局分析

第十七章2016-2021年中国半导体用环氧塑封料(emc)行业竞争分析

第一节重点半导体用环氧塑封料(emc)企业市场份额

第二节半导体用环氧塑封料(emc)行业市场集中度

第三节行业竞争群组

第四节潜在进入者

第五节替代品威胁

第六节供应商议价能力

第七节下游用户议价能力

第十八章中国半导体用环氧塑封料(emc)主要生产企业发展概述

第一节天津德高化成新材料股份有限公司

一、企业概述

二、销售渠道与网络

三、企业主要经济指标

四、企业盈利能力分析

五、企业发展优势分析

第二节江苏华海诚科新材料股份有限公司

一、企业概述

二、销售渠道与网络

三、企业主要经济指标

四、企业盈利能力分析

五、企业发展优势分析

第三节江苏中鹏新材料股份有限公司

一、企业概述

二、销售渠道与网络

三、企业主要经济指标

四、企业盈利能力分析

五、企业发展优势分析

第四节天津凯华绝缘材料股份有限公司

一、企业概述

二、销售渠道与网络

三、企业主要经济指标

四、企业盈利能力分析

五、企业发展优势分析

第五节衡所华威电子有限公司

一、企业概述

二、销售渠道与网络

三、企业主要经济指标

四、企业盈利能力分析

五、企业发展优势分析

第六节蔼司蒂电工材料(苏州)有限公司

一、企业概述

二、销售渠道与网络

三、企业主要经济指标

四、企业盈利能力分析

五、企业发展优势分析

第七节长兴电子材料(昆山)有限公司

一、企业概述

二、销售渠道与网络

三、企业主要经济指标

四、企业盈利能力分析

五、企业发展优势分析

第八节浙江恒耀电子材料有限公司

一、企业概述

二、销售渠道与网络

三、企业主要经济指标

四、企业盈利能力分析

五、企业发展优势分析

第五部分行业投资分析

第十九章2022-2028年中国半导体用环氧塑封料(emc)行业发展与投资风险分析

第一节半导体用环氧塑封料(emc)行业环境风险

一、国际经济环境风险

二、汇率风险

三、宏观经济风险

四、宏观经济政策风险

1、政策风险的分类

2、政策风险管理

第二节产业链上下游及各关联产业风险

第三节半导体用环氧塑封料(emc)行业政策风险

第四节半导体用环氧塑封料(emc)行业市场风险

一、高端材料产业化风险

二、核心技术人员流失的风险

三、竞争风险

五、产业周期性、季节性波动的风险

第二十章2022-2028年中国半导体用环氧塑封料(emc)行业发展前景及投资机会分析

第一节半导体用环氧塑封料(emc)行业发展前景预测

一、用户需求变化预测

1、分立器件封装

2、集成电路行业

(1)市场规模

(2)政策支持

二、竞争格局发展预测

三、渠道发展变化预测

四、行业总体发展前景及市场机会分析

第二节半导体用环氧塑封料(emc)企业营销策略

一、价格策略

二、渠道建设与管理策略

三、促销策略

四、服务策略

五、品牌策略

第三节半导体用环氧塑封料(emc)企业投资机会

一、子行业投资机会

1、低端--分立器件行业

2、中高端-规模集成电路

二、区域市场投资机会

三、产业链投资机会

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