發(fā)布日期：2025-01-10分享到：
近日，IDC 發(fā)布 2025 年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)八大趨勢(shì)預(yù)測(cè)，扇出型面板級(jí)封裝（FOPLP）成為今年行業(yè)布局焦點(diǎn)之一。那么，究竟 FOPLP 是什么？又為何會(huì)受到各方青睞？
01FOPLP日漸火熱
FOPLP 日益火熱的態(tài)勢(shì)，在很大程度上是受到當(dāng)下另一熱門封裝技術(shù)CoWoS的影響。
作為2.5D/3D封裝技術(shù)佼佼者，CoWoS與AI GPU上所需的HBM(高帶寬內(nèi)存)相輔相成，隨著市場(chǎng)對(duì)人工智能芯片需求旺盛，曾經(jīng)昂貴到“一無是處”的CoWoS變得炙手可熱。以英偉達(dá)為例，其A100、A800、H100、H800、GH200等芯片均依賴臺(tái)積電CoWoS-S封裝技術(shù)，此外AMD、博通等公司也對(duì)CoWoS技術(shù)提出諸多需求。
火熱的同時(shí)，也讓臺(tái)積電的CoWoS封裝產(chǎn)能吃緊。要知道，雖然目前AI加速器沒有采用最先進(jìn)的工藝，但是嚴(yán)重依賴于先進(jìn)封裝技術(shù)，使得最終產(chǎn)品的供應(yīng)取決于臺(tái)積電的先進(jìn)封裝產(chǎn)能。
CoWoS 產(chǎn)能若不足，AI 效能便會(huì)受限。彼時(shí)，有兩條路可以選擇。
其一便是擴(kuò)充CoWoS產(chǎn)能。據(jù)TrendForce報(bào)道，臺(tái)積電正在積極擴(kuò)充CoWoS封裝產(chǎn)能，以滿足市場(chǎng)需求。
數(shù)據(jù)顯示，目前臺(tái)積電的CoWoS封裝產(chǎn)能大概在每月3.5萬片晶圓，約占總收入的7%到9%。預(yù)計(jì)到2025年末，月產(chǎn)能將提升至每月7萬片晶圓，貢獻(xiàn)超過10%的收入。到了2026年末，月產(chǎn)能將進(jìn)一步擴(kuò)大，提高至超過每月9萬片晶圓。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)字，從2022年至2026年，臺(tái)積電CoWoS封裝產(chǎn)能大概以50%的復(fù)合年增長(zhǎng)率（CAGR）增長(zhǎng)。
即便如此，臺(tái)積電的 CoWoS 產(chǎn)能還是無法滿足 AI 市場(chǎng)的全部需求。臺(tái)積電董事長(zhǎng)魏哲家日前表示：“AI芯片帶動(dòng)CoWoS先進(jìn)封裝需求持續(xù)強(qiáng)勁，2024年CoWoS產(chǎn)能超過倍增，仍嚴(yán)重供不應(yīng)求，今年很可能會(huì)持續(xù)緊缺。”
其二，便是尋找新的解法。而FOPLP便是業(yè)界給出的答案。
02FOPLP，“化圓為方”
其實(shí)扇出型封裝目前存在兩大技術(shù)分支，即扇出型晶圓級(jí)封裝（FOWLP）以及扇出型面板級(jí)封裝（FOPLP）。
對(duì)于扇出型封裝的優(yōu)勢(shì)，本文不做詳盡闡釋。讀者僅需知曉，其優(yōu)勢(shì)在于能夠削減成本，并且相較于扇入型封裝，扇出型在封裝面積方面限制較少，使得封裝設(shè)計(jì)更具靈活性與自主性。故而，扇出型封裝率先在小面積、低性能領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用。
就FOPLP 的技術(shù)優(yōu)勢(shì)而言，本文通過與 FOWLP 進(jìn)行簡(jiǎn)要對(duì)比，以便讀者能夠輕松理解。
FOWLP是基于圓形的晶圓來進(jìn)行封裝，晶圓的形狀就像一個(gè)圓盤。由于是圓形，在邊緣部分會(huì)有一些空間難以像方形那樣充分利用，相對(duì)來說可放置芯片的面積就小一些。
FOPLP使用方形的面板作為基板，尺寸比較大，就像用一個(gè)大的方形板子來做封裝。這種大尺寸的方形基板可利用的面積大，相比同樣尺寸的晶圓，能放置更多的芯片。
總的來看，F(xiàn)OPLP具備顯著的產(chǎn)能、效率提升和成本降低優(yōu)勢(shì)。其高面積利用率有效減少了浪費(fèi)，同時(shí)能夠在一次封裝過程中處理更多的芯片，顯著提高了封裝效率，形成強(qiáng)大的規(guī)模效應(yīng)，從而具有極強(qiáng)的成本優(yōu)勢(shì)。
根據(jù)Yole報(bào)告，F(xiàn)OWLP技術(shù)面積使用率<85%，F(xiàn)OPLP面積使用率>95%，可以放置更多的芯片數(shù)，成本也比FOWLP便宜；面板級(jí)封裝的成本與晶圓級(jí)封裝相比將會(huì)降低66%。
此外，F(xiàn)OPLP的基板選材也更加靈活，可以采用玻璃基板或是金屬基板。玻璃基板也是當(dāng)下業(yè)內(nèi)巨頭爭(zhēng)相布局的熱點(diǎn)之一。
2024年，集結(jié)諸多優(yōu)勢(shì)的FOPLP就已成為業(yè)內(nèi)龍頭的追捧焦點(diǎn)。
03英偉達(dá)和AMD，看好FOPLP
據(jù)Wccftech報(bào)道，英偉達(dá)有興趣在Blackwell架構(gòu)芯片中引入FOPLP封裝技術(shù)，應(yīng)用于GB200，很可能在2025年開始使用。
有市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)指出，英偉達(dá)的GB200供應(yīng)鏈已經(jīng)啟動(dòng)，目前正在設(shè)計(jì)微調(diào)和測(cè)試階段，預(yù)計(jì)2024年的出貨量大概在42萬，今年達(dá)到150萬至200萬。在CoWoS產(chǎn)能供不應(yīng)求的趨勢(shì)下，引人FOPLP封裝技術(shù)為英偉達(dá)在封裝方面提供了更多的選擇，一定程度上也減輕封裝產(chǎn)能不足帶來的壓力。
無獨(dú)有偶，另一家在 AI 芯片行業(yè)占據(jù)龍頭地位的 AMD，也向外界傳達(dá)出對(duì) FOPLP 技術(shù)的濃厚興趣。據(jù)TrendForce報(bào)道，自2024年第二季度起，AMD等芯片設(shè)計(jì)公司積極接洽臺(tái)積電及其他專業(yè)封裝測(cè)試廠，希望以FOPLP技術(shù)進(jìn)行芯片封裝。
04業(yè)內(nèi)龍頭，大力投資FOPLP
2024年不論是在臺(tái)積電、日月光、力成還是群創(chuàng)的法說會(huì)上，均能看到的話題便是FOPLP，扮演先進(jìn)封裝領(lǐng)頭羊的臺(tái)積電曾表態(tài)，認(rèn)為該技術(shù)3年后有機(jī)會(huì)成熟。
臺(tái)積電：從較小基板入手
2024年8月，臺(tái)積電發(fā)布公告，計(jì)劃斥資171.4億元新臺(tái)幣向群創(chuàng)購(gòu)買南科廠房及附屬設(shè)施。臺(tái)積電CEO魏哲家公開表示，臺(tái)積電正加速推進(jìn)FOPLP工藝，目前已經(jīng)成立了專門的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，并規(guī)劃建立小規(guī)模試產(chǎn)線，力爭(zhēng)在2027年量產(chǎn)。
隨后在近日，又有中國(guó)臺(tái)灣媒體報(bào)道，臺(tái)積電在FOPLP技術(shù)的發(fā)展上注入了新的動(dòng)力。業(yè)內(nèi)人士稱臺(tái)積電初期將以較小的300×300毫米規(guī)格面板進(jìn)行試驗(yàn)，并計(jì)劃在2026年前完成小規(guī)模生產(chǎn)線的建設(shè)。
在FOPLP技術(shù)的選擇過程中，臺(tái)積電曾權(quán)衡多種基板尺寸，從最初的515×510毫米到600×600毫米，再到如今決定的300×300毫米。
這里需要注意的是，F(xiàn)OPLP技術(shù)仍處于發(fā)展早期，尚未大規(guī)模量產(chǎn)，其受到良率產(chǎn)量、供應(yīng)鏈不完善、面板翹曲及設(shè)備投入研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)化問題、散熱等種種挑戰(zhàn)。
考慮到在持有成本和兼容最大光罩尺寸的因素后，臺(tái)積電最終選擇了從300×300毫米的面板入手。
業(yè)界專家分析，盡管300×300毫米的方形基板與12英寸晶圓的直徑接近，但在空間利用、翹曲控制及成本上有顯著優(yōu)勢(shì)。這一選擇不僅能降低FOPLP封裝的成本，還提高了生產(chǎn)效率和穩(wěn)定性。
日月光持續(xù)加碼
日月光也在日前宣布將于今年二季度開始小規(guī)模出貨FOPLP產(chǎn)品。另外，繼2024年6月和8月初兩度擴(kuò)產(chǎn)后，日月光投控近日再宣布，子公司日月光斥資新臺(tái)幣52.63億元向關(guān)系人宏璟建設(shè)購(gòu)入其持有K18廠房以擴(kuò)充先進(jìn)封裝產(chǎn)能。
日月光營(yíng)運(yùn)長(zhǎng)吳田玉表示，日月光已經(jīng)在FOPLP解決方案領(lǐng)域進(jìn)行了五年多的研發(fā)工作，并且已經(jīng)與客戶、合作伙伴和設(shè)備供應(yīng)商進(jìn)行了密切合作。目前，他們已經(jīng)將所用矩形面板的尺寸從300×300 (mm) 擴(kuò)展至600×600 (mm)。
日前，TrendForce報(bào)告，日月光首批FOPLP訂單有望來自高通的PMIC、射頻產(chǎn)品以及AMD的PC CPU產(chǎn)品。
群創(chuàng)：期望今年上半年量產(chǎn)
近幾年花費(fèi)巨資布局FOPLP先進(jìn)封裝的面板大廠群創(chuàng)也宣布，公司的FOPLP技術(shù)已獲得一線客戶制程及可靠度認(rèn)證。此前其FOPLP技術(shù)計(jì)劃2024年年底量產(chǎn)，不過近日群創(chuàng)董事長(zhǎng)洪進(jìn)揚(yáng)表示，研究進(jìn)度有一些放緩，學(xué)習(xí)曲線花的時(shí)間更長(zhǎng)，因?yàn)榭蛻粢惨驗(yàn)槭謾C(jī)需求不好而有所調(diào)整，公司尋找車用等其他應(yīng)用，期望今年上半年量產(chǎn)。
力成：進(jìn)入小批量生產(chǎn)
力成已布局FOPLP技術(shù)多年，2018 年其在新竹科學(xué)園區(qū)三廠開始興建，啟動(dòng)全球第一座 FOPLP 量產(chǎn)基地，正式布局高階封裝領(lǐng)域。
據(jù)悉，力成位于新竹科學(xué)園區(qū)的全自動(dòng)FineLine FOPLP封測(cè)產(chǎn)線，于2024年6月進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段。業(yè)內(nèi)人士透露，力成科技已獲得聯(lián)發(fā)科電源管理IC封測(cè)訂單。
中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)封測(cè)企業(yè)布局FOPLP領(lǐng)域較早，占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)，此外三星對(duì)于FOPLP技術(shù)的開發(fā)也早就開始。
在 2018 年，三星電機(jī)通過為三星 Galaxy Watch 推出具有扇出型嵌入式面板級(jí)封裝（ePLP）PoP 技術(shù)的 APE-PMIC 設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了新的里程碑。三星電機(jī)繼續(xù)為具有成本效益的高密度扇出封裝進(jìn)行創(chuàng)新，以便再次與臺(tái)積電競(jìng)爭(zhēng)蘋果的封裝和前端業(yè)務(wù)。
去年，三星旗下DS部門的先進(jìn)封裝（AVP）業(yè)務(wù)團(tuán)隊(duì)開始研發(fā)將FOPLP先進(jìn)封裝技術(shù)用于2.5D的芯片封裝上。借由此技術(shù)，三星預(yù)計(jì)可將SoC和HBM整合到硅中間層上，進(jìn)一步建構(gòu)其成為一個(gè)完整的芯片。
從國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上三星發(fā)表的FOPLP相關(guān)論文來看，三星正在致力于開發(fā)FOPLP先進(jìn)封裝技術(shù)，以克服2.5D封裝的局限性。
中國(guó)大陸廠商也正奮起追擊，目前已有多家廠商具備生產(chǎn)能力。
華天科技通過其控股子公司江蘇盤古半導(dǎo)體科技股份有限公司，正式啟動(dòng)了多芯片高密度板級(jí)扇出型封裝（FOPLP）產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。2024年10月，盤古半導(dǎo)體先進(jìn)封裝項(xiàng)目喜封金頂。
華海誠(chéng)科在接受機(jī)構(gòu)調(diào)研時(shí)表示，在先進(jìn)封裝領(lǐng)域，公司應(yīng)用于QFN的產(chǎn)品700系列已實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)與銷售，應(yīng)用于FC、SiP、FOWLP/FOPLP等先進(jìn)封裝領(lǐng)域的相關(guān)產(chǎn)品正逐步通過客戶的考核驗(yàn)證，有望逐步實(shí)現(xiàn)高端產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化。
進(jìn)入FOPLP賽道的還有半導(dǎo)體設(shè)備公司，2024年7月，盛美上海宣布推出適用于FOPLP應(yīng)用的Ultra C vac-p負(fù)壓清洗設(shè)備，正式進(jìn)軍FOPLP先進(jìn)封裝市場(chǎng)。目前已有一家中國(guó)大型半導(dǎo)體制造商訂購(gòu)該公司清洗設(shè)備，設(shè)備已于7月運(yùn)抵客戶工廠。
據(jù)悉，該清洗設(shè)備專為面板而設(shè)計(jì)，面板材料可以是有機(jī)材料或者玻璃材料。該設(shè)備可處理510x515mm和600x600mm的面板以及高達(dá)7mm的面板翹曲。
除上述上市公司外，國(guó)內(nèi)還有華潤(rùn)微、奕成科技、矽邁微電子、中科四合等企業(yè)也均具備FOPLP量產(chǎn)能力。
值得注意的是，F(xiàn)OPLP是一位可望扛大旗者，但是還并不是一位成熟的扛大旗者。技術(shù)成熟度有待精研提升，供應(yīng)鏈協(xié)同尚需磨合優(yōu)化，這些均是其走向成熟的必破關(guān)卡。
在行業(yè)巨頭如三星和臺(tái)積電的引領(lǐng)下，F(xiàn)OPLP或?qū)⒃谖磥砣廖迥陜?nèi)迎來技術(shù)與市場(chǎng)的全面突破，為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入新動(dòng)能。
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