台积电强援加盟 三星先进封装能否亡羊补牢

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近期的一个挖角事件,让三星与台积电的明争暗斗又成为业界瞩目的焦点。曾在台积电任职达19年的研发副处长林俊成,转投三星担任半导体部门先进封装事业团队副总裁。

虽然林俊成早已离开台积电,但其技术履历与台积电的先进封装工艺发展紧密交织在一起,

三星得此实力干将加盟,势必在先进封装领域急起直追,而晶圆代工领域也将展开新一轮的全面竞争。

空降兵能否成为强力援军

林俊成的封装技术生涯确实有很多亮点。他曾带领台积电的研发团队建立两大产品线:一个是CoWoS产品线,一个是InFO╱InFO-PoP,前者导入了Xilinx FPGA产品,后者则帮助台积电赢得了苹果的A10处理器订单。2019年,他加入美光后,又助研发团队建立了3DIC先进封装开发产品线。

业界对林俊成写专利的功力非常赞赏,他在台积电工作期间曾统筹申请逾450项美国专利,转战天虹任执行长的几年间,据说专利数也破以往记录,为天虹的转型发展贡献了重要的力量。

林俊成加入的是三星新设立的先进封装业务组(Advanced Packaging Business Team)。该部门在2022年成立,最初被称为先进封装商业工作团队,在今年升级为常设组织。林俊成将以副总裁的身份来推进先进封装技术的开发工作。

对于林俊成的加入,业内人士认为,如果从开发的角度,林俊成会是很好的助力,若从工艺提升的角度,这牵涉原有团队的能力与默契,领导者要在现存组织中带领团队调整,还需要跨越文化障碍与组织认同的门槛。

三星近年来一直在推进半导体代工业务,为此不断进行组织架构的调整。自从半导体事业暨装置解决方案事业部(DS)的新总裁庆桂显上任后,就积极展开组织变革以强化系统半导体业务,其中就包括了针对先进封装的布局。

先进封装业务组直属于庆桂显管辖,目前由副总裁King Moon-soo率领。在找来林俊成之前,三星电子从苹果公司找来副总裁Kim Woo-pyung,指派他接掌美国封装解决中心的主管。

目前尚不知林俊成的具体职责,业内人士因此表示:“要看他最终能发挥几成功力,还要观察他在三星会采取何种策略,是先做变革再提升业务,还是会遭遇水土不服?”

再出发能否亡羊补牢

三星在先进封装方面并非没有建树,其在晶圆代工中也建立一套完整的解决方案。该系列均以“Cube”为名,涵盖基于中介层的解决方案 (I-Cube)、混合解决方案 (H-Cube) 以及带或不带凸块的垂直芯片集成 (X-Cube)。其中,H-Cube就是其最新的 2.5D封装解决方案,而X-Cube则专门针对3D封装。

2018年,三星电子的3D封装技术“X-Cube”开发完成。不同于以往多个芯片平行封装,全新的X-Cube3D封装允许多枚芯片堆叠封装,使得成品芯片结构更加紧凑。而芯片之间的通信连接采用了TSV技术,而不是传统的导线。据悉,三星已透过X-Cube封装技术将4颗SRAM堆叠在逻辑核心运算芯片上,并透过TSV技术进行连接,X-Cube封装技术已应用于7nm EUV制程,并在次世代5nm制程进行验证,未来将锁定HPC、5G、AI等应用领域。

不过,三星在先进封装的实际生产中却一直磕磕绊绊。2022年,三星曾计划投资韩国天安市半导体晶圆厂约2000亿韩元(约1.65亿美元),建立先进封装晶圆级扇型封装(FOWLP)产线,但遭到一众高管的质疑。其反对的理由就是没有“关键客户”,需求无法确保,即便建立FOWLP产线,该产线也无法被充分利用。

此前,无论是其主要客户、还是三星本身,对FOWLP封装技术都不太积极。三星对其层叠封装技术(PoP ; Package on Package)拥有很大的自信,相信其有能力持续保持领先的地位。但是,当台积电凭借FOWLP夺取了苹果的A10处理器大单之后,三星才对FOWLP的态度出现180度的转变。

媒体报道,三星也曾在2017年投入大量资金,准备开发FOWLP工艺,并从英特尔挖角了半导体研究机构董事Oh Kyung-seok来全程负责。三星当时坚信封装制程研发完毕后,苹果处理器订单即可顺利夺回,但时至今日,这个大单依然稳稳掌握在台积电手中。

三星如今整合各种资源,力求在先进封装上重夺失地,为此公布了一系列技术路线图,包括将加速2.5D/3D异质整合先进封装技术推进,其中包括採用微凸块(micro bump)制程的3D先进封装X-Cube会在2024年进入量产,无凸块制程X-Cube先进封装技术会在2026年推出。

不过,对三星能在先进封装上走多远,行业中还是存有很多疑虑的。业内人士指出,三星在2022年的资本支出并不高,先进封装事业部也是近期才分拆出来,其内部一直就有组织频繁调整的问题,这对要长时间面对技术挑战的团队会带来高度压力;并且,核心团队的承诺以及合作也非常关键,但这部分在三星频繁换将的态势下恐怕更具挑战。

代工核心短板能否补齐

先进封装对于晶圆代工业务越来越重要。正如Intel所指出,目前产业正在进入一个新的半导体黄金时代,这个时代的芯片制造需要从传统晶圆代工模式思维转变成“系统晶圆代工”。

因此,先进封装、开放的小晶片(chiplet)生态系和软件都将是新代工模式的有机组成。

作为行业的佼佼者,台积电过去因先进封装而斩获苹果大单,现在更是成功整合旗下“SoIC、InFO、CoWoS”等3D IC封装技术平台,同时将其命名为“3DFabric”,提供业界最先进3D IC技术,自IC的堆叠至封装,代工服务一应俱全。

台积电总裁魏哲家指出,3DFabric封装技术平台,提供完备的3D硅堆叠、先进封装技术,可与公司现有高端、先进半导体晶圆代工制程技术,发挥相辅相成效果,协助下单客户成功实现其新世代、高速运算产品市场发展愿景。

从中可以看出,先进封装制程担当“产品优化”关键角色,台积电也在产业上下游垂直供应链中,扮演关键性整合角色,自前端设计至后端封装阶段,完整提供予客户“一站式”整合服务。

欲与台积电争夺晶圆代工第一的三星自然也明白其中的奥妙,所以才投入大量资源进行先进封装的开发。

不过,台积电还有一个隐形的优势是三星所不具备的。台积电透过与世界级的后端封测公司——日月光(排名第1)、矽品(第4)和力成(第5)合作,在封装领域实现了超大的差距。

但在韩国后端的半导体封测产业中,目前在全球排名前25名的企业只有4家,包括Hana Micron、SFA Semiconductor、LB Semicon和Nepes,他们的合计市占率还不及力成。

韩国后端的半导体封测产业中还面临人力不足问题。截至2020年,韩国封装人才仅约500人,但台积电在封测方面的研发人才,从2010年的2881人增至2020年的7404人,成长了2.6倍。

相关人士指出,台积电争取苹果订单的最大优势就是后端的封测处理技术,因此,韩国半导体产业必须培养出优秀的后端封测公司,三星才有机会实现对台积电的超越。

责编: 张轶群
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