机遇！中芯国际、长电科技、华润微如何制胜？

原标题：面对先进封装机遇，晶圆代工、OSAT和IDM等制造厂商如何制胜？（二）

本文选自麦肯锡半导体研究团队，主要探讨先进芯片封装的技术和市场创新对半导体制造厂商带来的影响，并给出晶圆代工厂、封装测试厂商和IDM厂商应采取的市场战略。主要内容包括：

1. 关键先进封装技术

2. 应用市场需求

3. 市场制胜法宝

4. 不同厂商的应对策略

（鉴于全文内容字数过多，剩余第1、2条内容请前往《面对先进封装机遇，晶圆代工、OSAT和IDM等制造厂商如何制胜？（一）》查看。）

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赢得市场的制胜法宝

先进封装的市场增长极大地依赖于最终客户需求，例如汽车OEM和家电制造商。随着自动驾驶等应用对高可靠性、快速计算的需求不断增长，越来越多的最终客户都在寻找合适的先进封装提供商。对半导体厂商（尤其是逻辑 IDM 和代工厂）而言，先进封装将可以成为其关键卖点。

制造商们要积极获取并留住那些高价值的无晶圆厂客户，联手开发先进封装解决方案。尽管Fabless厂商已完全掌控了批量生产开始之前的芯片规划工艺，但制造商们仍然拥有增值的空间。在芯片架构设计阶段和用于设计验证的初始运行期间，都有联合开发的可能。而且，对更高性能芯片的需求以及封装带来的芯片设计复杂性不断增加，这种合作的需求还会持续增长。

台积电2016年就与其主要客户密切合作，发布了主要面向无线应用的创新型集成扇出型（InFO）晶圆级系统。最近，台积电又发布了InFO AiP（封装内天线）和 InFO PoP（封装上封装）等衍生产品，将应用范围扩展至网络和HPC等其他应用。

快速跟进者们要赶上大厂估计较难，因为要保证客户要求的产品量，需要投入的技术成本十分高昂。此外，尽管跟进者可能拥有扇出和2.5D的研发级封装技术，但他们几乎没有生产经验，而这对高生产良率至关重要。为了克服这一点，封测厂商需要从初始开发阶段就获得固定客户。而重新定位企业，从设计阶段开始就帮助客户制造先进封装产品，将是获取客户青睐的关键。

先进封装需要改变其最终用户的软硬件架构，因此在初始架构阶段就要考虑封装的设计，而来自后道提供商的支持确实可以减轻前道工序采用先进封装带来的负担。一旦半导体厂商选定了先进封装供应商，他们将很可能形成长期的合作。

要具备一定的设计能力，封装厂商可以与设计公司（Design House）合作，或者投资设计公司。设计公司在整个芯片制造过程中发挥着关键作用，从IP开发直到设计和生产。另外，拥有IP池还可以帮助客户快速满足他们的设计需求，并避免冗余设计，浪费资源。设计公司应能同时提供前端和后端服务。前端服务包括RTL设计和所需功能的高层描述；后端设计则包括逻辑测试和布局布线。

对芯片制造商来说，另一个潜在的重要价值主张是，能够确保设计能力并提供从设计到晶圆制造、封装和测试的一揽子解决方案，为客户提供一站式服务。

在制造方面，制造商需要掌握两项关键的2.5D和3D封装技术能力，即中介层和混合键合。对于2.5D封装，制造商必须能够使用新型材料和制造方法（包括硅、RDL和玻璃）来提供新兴中介层解决方案。对于3D封装，则需掌握最新的混合键合技术，实现化学机械抛光。

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对不同制造商的影响

先进封装的主要参与者包括逻辑和内存IDM、具有领先或成熟工艺节点能力的代工厂以及OSAT。下图总结了先行者和快速追随者们当前所具备的能力。

先行者

先行者们已经打开市场，并根据其逻辑封装能力实现了批量生产。他们正积极与现有客户一起开发用例并应用尖端的先进封装技术。不过，尽管这些主要参与者在研发和制造方面均处于领先地位，但面临快速增长的需求，他们很可能会寻求与追随者合作以稳定产量。

快速追随者

许多快速追随者也在努力抢占先进封装的市场份额，但这些厂商尚未掌控设计或制造能力，也没有能力建立足够的客户群，尤其是高端解决方案。

拥有成熟节点能力但缺乏先进封装技术的代工厂仍可以从当前产品组合中寻找协作效应，并获益多多。虽然只有节点小于10nm的先进逻辑芯片对先进封装需求最大，但对快速追随者来说，寻找机会占领成熟节点市场才是关键。他们可以用先进封装来增强成熟节点传统芯片性能，这些领域包括了用于网络应用的射频收发器芯片，以及用于汽车应用的高级驾驶辅助系统 (ADAS)和信息娱乐系统芯片。

追随者们还有另外一种选择，就是与逻辑提供商合作，为使用成熟和先进节点的特定应用开发设计与制造解决方案。当然，这种策略的可行性在很大程度上取决于最终应用需求和逻辑提供商的需求。

OSAT

OSAT在高端先进封装市场的能力有限。他们应避开与高端解决方案的直接交锋，转而提供相对低端的解决方案，或在某些价值链领域寻求与具有高端先进封装能力的厂商合作。目前，业界领先的OSAT正在积极投资以扩大其先进封装的应用范围。其中部分厂商已经可以处理核心和高清级扇出封装，但2.5D和3D堆叠封装仍大部分处于研发阶段。

OSAT还可以与具备2.5D和3D堆叠封装能力的厂商合作。虽然这些合作伙伴主要致力于核心工艺（包括硅通孔、RDL 光刻和混合键合），但OSAT在其后端工艺（包括晶圆减薄和凸点）上仍可以做出贡献。

当然，代工厂和IDM也在开发先进封装能力，但他们的目的可能只是利用先进封装来吸引需要尖端技术的高端客户，因此对OSAT的整体业务不会形成太大的干扰。鉴于先进封装的营运利润率远低于前端制造，预计他们不会扩展到核心和扇出型先进封装领域，不过可能会进军利润更高的2.5D或3D先进封装领域。

存储器IDM

逻辑能力对先进封装非常关键，但3D堆叠技术仍然可以为存储器IDM提供机会，因为顶级厂商可以利用这项技术来增强包括基础逻辑芯片在内的内存芯片性能。此外，IDM厂商还可以利用该技术为主要客户的先进封装芯片定制存储器，用差异化定制服务获取客户青睐。

存储器IDM的另一个突破方向是开发逻辑功能，尤其是在设计或制造方面，寻求与先进封装的协同效应。不过，这将是一项十分耗资的举措，而且是跨越价值链的冒险之旅。

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结语

先进封装的出现颠覆了芯片制造商的竞争格局。封装不再是一道简单的产品制造工序。在如火如荼之中，大厂已经先行，先进封装已经成为其产品的重要战略组成。其他厂商也应尽快跟上步伐，把先进封装纳入发展策略，避免丧失竞争能力。在提供众多颠覆性机遇的同时，这个市场也给业界带来了前所未有的挑战。