SK海力士在先进封装技术开发上取得了进展,已在考虑对外提供2.5D后端工艺服务。
据悉,SK海力士正在朝产品合作开发和早期量产前进,除了2.5D封装,公司还掌握了FOWLP晶圆级扇出封装等相关技术。落地初期可能与OSAT巨头Amkor合作,解决起步阶段的生产问题。
为什么SK海力士进军先进封装
“台积电没有记忆体,海力士缺少逻辑芯片。”台积电先进封装技术CoWoS、搭配海力士的HBM,组成了市场供不应求的存储芯片。凭借此,SK海力士在第三代HBM3市占率超过九成,2024年第三季度营收大增94%,达到17.6万亿韩元,营业利润达到7.03万亿韩元。
目前AI芯片产业链中,上游先进制程厂商生产逻辑芯片,存储原厂提供HBM内存,再由先进封装厂实现逻辑芯片与 HBM 的 2.5D 异质整合。HBM的高焊盘数和短迹线长度要求需要2.5D先进封装技术,以实现这种密集的短连接,这在PCB甚至封装基板上是无法实现的。CoWoS作为主流封装技术,则以合理的成本提供最高的互连密度和最大的封装尺寸。目前几乎所有的HBM系统都封装在CoWos上,所有先进的人工智能加速器都使用HBM,因此几乎所有领先的数据中心GPU都是台积电封装在CoWos上的。
虽然,SK海力士在HBM芯片中赚得盆满钵满,但是在晶圆代工服务和先进封装服务中能发挥的作用有限。目前,AI芯片所需的先进封装产能严重不足,即使台积电持续不断地扩充产能,仍有很大的市场空白需要填充。基于此,SK海力士考虑进军外包半导体封装和测试市场,期望能从中获得新的利润增长。
业内人士指出,若SK海力士成功推动其2.5D工艺的商用,将意味着它可以在满足自家HBM产品销售需求的同时,直接参与到完整的AI芯片解决方案中。这种全流程的服务不仅将提高其利润空间,还将减少对外部封装厂的依赖,提升自身的市场竞争力。
市场火热的先进封装
根据Yole预估,2023-2029年全球先进封装市场规模将从43亿美元增长至280亿美元,期间CAGR达到约37%。从全球封装市场结构来看,2022年先进封装的市场份额为47.2%。由于先进封装市场增速超过传统封装市场增速,先进封装的市场份额将持续提升,预计至2026年将达到50.2%。
相比传统封装,先进封装具有小型化、轻薄化、高密度、低功耗和功能融合等优点,可以提升性能、拓展功能、优化形态、降低成本。
目前主流的先进封装有三种,晶圆级封装、2.5D封装、3D封装。晶圆级封装指的是在晶圆前道工序完成后,直接对晶圆进行封装,再切割分离成单一芯片。2.5D封装是水平堆叠芯片,3D封装则是垂直堆叠芯片,受限于设计、量产或供应链皆还不够成熟,目前业界仍多采用2.5D封装。
其中SK海力士考虑商用的也是2.5D封装,其实现方式有两种,一种是通过中介层实现芯片和基板的连接,先在中介层上层封装芯片,再将中介层封装在封装基板上的一种封装工艺,中介层是一块拥有TSV和RDL布线的晶圆。另一种是通过“桥”在相邻芯片之间建立连接,首先用具有高I/O密度的硅块作为“桥梁”,其次将“桥”嵌入封装基板的空腔内。
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