随着半导体元件微缩製程逼近物理极限,允许将多个元件合併封装成为单一电子元件,进而提升半导体效能的先进封装技术便成为全新兵家必争之地。对此,台积电(TSMC)、三星(Samsung)和英特尔(Intel)等製造大厂展开了激烈的竞争。 率先推出 3Dfabric 先进封装平台的台积电取得绝对领先的地位。为了迎头赶上,三星计划明年推出「SAINT」先进 3D 晶片封装技术。
ChatGPT 等生成式 AI 应用带动,市场殷切需要能快速处理大量资料的半导体,先进封装技术因此迅速发展。调研机构 Yole Intelligence 资料显示,全球先进晶片封装市场从 2022 年 443 亿美元成长到 2027 年 660 亿美元。660 亿美元,3D 封装预计将占约 25%(亦即 150 亿美元市场规模),如此惊人数字,自然带动立体封装发展盛况。
「SANIT」品牌将推出 SAINT S、SAINT D 及 SAINT L 三种技术 三星 2021 年推出 2.5D 封装技术「H-Cube」后,便一直加速晶片封装技术的开发,4 月表示提供封装统包服务(package turnkey service),处理从晶片生产到封测整个过程。
业界先进封装主流是 2.5D 封装,全球第一代晶圆代工厂台积电凭有十年历史的 2.5D 封装,持续在全球 2.5D 到 3D 先进封装市场占据领先地位。身为全球第二大晶圆代工厂的三星无法坐视长期落后局面,计划推出 3D 封装技术 SAINT(Samsung Advanced Interconnection Technology,三星先进互连技术),能以更小尺寸的封装,将 AI 晶片等高性能晶片记忆体和处理器整合。
知情人士 12 日表示,三星计划「SANIT」品牌推出三种技术:垂直堆叠 SRAM 和 CPU 的「SAINT S」、CPU、GPU 等处理器和 DRAM 记忆体垂直封装的「SAINT D」、应用处理器(AP)堆叠的「SAINT L」。
「SAINT S」等新技术已通过验证测试,但消息人士指出,三星与客户完成进一步测试后明年推出商用服务,目标是透过 SAINT 新技术,提高资料中心 AI 晶片及内建 AI 功能手机应用处理器的效能。
台积电 SoIC 、英特尔 Fooveros,联电 W2W 3D IC 齐出击 反观业界其他领导製造业者的 3D 封装发展状况,台积电正大手笔斥资测试和升级自家 3D 晶片间堆叠技术「SoIC」,以满足苹果和 Nvidia 等客户需求。台积电 7 月表示,投资新台币 900 亿元(约 29 亿美元)国内新建先进封装厂。至于英特尔,开始使用自家新一代 3D 晶片封装技术「Fooveros」製造先进晶片。
本月稍早,世界第三大晶圆代工厂联华电子(UMC)推出晶圆对晶圆(Wafer-to-Wafer,W2W)3D IC 专案,利用硅堆叠技术提供高效整合记忆体和处理器的尖端解决方案。
联华电子表示,W2W 3D IC 专案雄心勃勃与日月光、华邦、智原科技(Faraday)和益华电脑(Cadence Design Systems)等先进封装厂及服务公司合作,以便充分利用 3D 晶片整合技术满足边缘 AI 应用的特定需求。
作者
Evan