富士康進(jìn)軍Chiplet封裝領(lǐng)域的三大挑戰(zhàn)

蔣尚義的加入能給富士康半導(dǎo)體帶來怎樣的改變？

富士康科技（鴻海精密工業(yè)）最近宣布邀請(qǐng)臺(tái)積電資深人士、前中芯國(guó)際高管蔣尚義擔(dān)任其半導(dǎo)體集團(tuán)首席戰(zhàn)略官，這讓蔣尚義和該公司都成為國(guó)際關(guān)注的焦點(diǎn)。

蔣尚義在代工行業(yè)有著深厚的經(jīng)驗(yàn)，是提出使用基于chiplet的先進(jìn)封裝技術(shù)的先驅(qū)之一。許多半導(dǎo)體行業(yè)人士認(rèn)為，蔣尚義將在幫助富士康切入“先進(jìn)封裝”和“異質(zhì)集成”領(lǐng)域方面起到舉足輕重的作用。面對(duì)這樣的前景，先進(jìn)封裝行業(yè)的多位業(yè)內(nèi)人士進(jìn)行了會(huì)談，看富士康能否在蔣尚義的帶領(lǐng)下快速進(jìn)軍chiplet封裝領(lǐng)域。共識(shí)是，富士康在開辟進(jìn)入該行業(yè)的道路之前要克服技術(shù)障礙面臨重大挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)一：先進(jìn)封裝與晶圓級(jí)工藝相結(jié)合

毫無疑問，臺(tái)積電3D Fabric平臺(tái)產(chǎn)品，如SoIC-CoWoS和SoIC-InFo_oS，是全球首屈一指的“晶圓級(jí)”先進(jìn)封裝解決方案。

臺(tái)積電InFO_PoP（package on package）技術(shù)實(shí)現(xiàn)商用已有10多年，包括iPhone AP的生產(chǎn)也已有多年。其2.5D IC CoWoS封裝技術(shù)得到包括Nvidia、AMD、Xilinx和Broadcom在內(nèi)的高性能計(jì)算（HPC）芯片客戶的一致好評(píng)，并足以與高帶寬內(nèi)存（HBM）產(chǎn)品異構(gòu)集成。

臺(tái)積電 3D Fabric 系列產(chǎn)品的成功很大一部分是基于其堅(jiān)實(shí)的代工基礎(chǔ)和在晶圓級(jí)代工工藝方面的領(lǐng)先市場(chǎng)地位。先進(jìn)的代工工藝節(jié)點(diǎn)與相關(guān)的先進(jìn)封裝技術(shù)相結(jié)合，朝著 2D 工藝縮放和 3D 晶圓堆疊方向發(fā)展，對(duì)于防止摩爾定律接近其物理極限至關(guān)重要。

挑戰(zhàn)二：采用 chiplet 封裝的成本挑戰(zhàn)

有封裝業(yè)內(nèi)人士指出，28nm節(jié)點(diǎn)是相關(guān)封裝技術(shù)采用的明顯分水嶺。以邏輯芯片為例，28nm以上的工藝沒有必要采用chiplet封裝，沒有成本優(yōu)勢(shì)。

先進(jìn)封裝的一個(gè)關(guān)鍵工藝是“堆疊”，例如用于CoWoS封裝的硅通孔（TSV）技術(shù)，用于2.5D封裝的硅中介層（Si interposer），以及用于3D SoIC封裝的混合鍵合。這些先進(jìn)封裝技術(shù)在高端HPC芯片后端工藝的應(yīng)用，通常伴隨著使用先進(jìn)節(jié)點(diǎn)制造相關(guān)芯片的需求。然而，晶圓級(jí)堆疊技術(shù)的成本較高。不太先進(jìn)的晶圓使用先進(jìn)的封裝在生產(chǎn)成本方面毫無意義。

初級(jí)HPC芯片玩家也會(huì)考慮“風(fēng)險(xiǎn)控制”和“問責(zé)制”，因?yàn)?nm，甚至后續(xù)的3nm、2nm芯片的生產(chǎn)成本都很高。他們?cè)趯⒑蠖朔?wù)分包給 OSAT（外包半導(dǎo)體組裝和測(cè)試）公司時(shí)會(huì)謹(jǐn)慎行事。因此，包括 Nvidia 和 AMD 在內(nèi)的主要 AI 芯片制造商主要將其高端 HPC 芯片的生產(chǎn)外包給臺(tái)積電。盡管有消息指出，TSV技術(shù)的技術(shù)壁壘相對(duì)不高，但一些公司，如索尼，正在使用其TSV技術(shù)生產(chǎn)CMOS圖像傳感器（CIS）。但富士康是否會(huì)涉足獨(dú)聯(lián)體領(lǐng)域還有待觀察。

富士康與國(guó)巨集團(tuán)保持著密切的合作關(guān)系，可以接觸到很多半導(dǎo)體資源。國(guó)巨旗下同興電子可生產(chǎn)CIS芯片用再生晶圓，精通車用CIS BGA封裝。富士康的半導(dǎo)體實(shí)力還延伸至國(guó)創(chuàng)半導(dǎo)體，這是富士康與國(guó)巨的合資企業(yè)，生產(chǎn)功率半導(dǎo)體。富士康還與 DDI 芯片制造商 天鈺科技和 MOSFET 供應(yīng)商富鼎先進(jìn)電子合作。

富士康制定了進(jìn)軍半導(dǎo)體行業(yè)的大膽計(jì)劃，并更進(jìn)一步聘請(qǐng)了蔣尚義。

挑戰(zhàn)三：硅光封裝技術(shù)潛力

富士康深耕IC后端服務(wù)領(lǐng)域。其在中國(guó)的子公司ShunSin已進(jìn)入SiP（系統(tǒng)級(jí)封裝）產(chǎn)品量產(chǎn)階段，青島新核芯科技則進(jìn)軍晶圓凸塊和倒裝芯片封裝業(yè)務(wù)領(lǐng)域。

ShunSin早些時(shí)候表示，它已經(jīng)從本地和美國(guó)客戶那里獲得了RF和PA產(chǎn)品的SiP訂單，其光收發(fā)器模塊的后端服務(wù)業(yè)務(wù)也在蓬勃發(fā)展。ShunSin 還旨在加強(qiáng)其在共封裝光學(xué) （CPO） 和硅光子 （SiPh） 封裝技術(shù)方面的發(fā)展。蔣在臺(tái)積電期間熟悉了 SiPh 封裝。不過，也有業(yè)內(nèi)人士指出，SiPh封裝工藝要完成異構(gòu)集成的任務(wù)，仍需要應(yīng)用至少7nm的先進(jìn)工藝打造的處理器，來處理相關(guān)的控制和計(jì)算任務(wù)。

一些中國(guó)臺(tái)灣的 OSAT 表示，富士康對(duì)未來的汽車和汽車半導(dǎo)體有一個(gè)全面的計(jì)劃。在進(jìn)一步進(jìn)軍半導(dǎo)體制造領(lǐng)域之前，聘請(qǐng)蔣尚義來提升公司的品牌知名度、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張和整體戰(zhàn)略指導(dǎo)是合適的。OSAT 還強(qiáng)調(diào)，大多數(shù)汽車芯片不需要先進(jìn)的封裝，例如引線鍵合封裝具有廣泛的應(yīng)用。唯一需要高計(jì)算能力的汽車芯片很可能是自動(dòng)駕駛芯片。未來的汽車將具有復(fù)雜的功能，并更多地依賴人工智能——這是富士康關(guān)注的發(fā)展方向。

蔣尚義作為臺(tái)積電的重要角色還可以幫助富士康在芯片行業(yè)，尤其是汽車芯片領(lǐng)域開辟一條道路。但富士康能否迅速切入先進(jìn)封裝和3D chiplet技術(shù)領(lǐng)域，還有待觀察。

審核編輯 ：李倩