作為半導體從業(yè)者的我們或許都應該知道：

隨著疫情放開后經(jīng)濟回暖，全球半導體產(chǎn)業(yè)鏈向國內(nèi)轉(zhuǎn)移，封測產(chǎn)業(yè)已成為我國半導體的強勢產(chǎn)業(yè)，市場規(guī)模持續(xù)向上突破。

在此期間，封測行業(yè)景氣再度修復，2023年半導體市場將實現(xiàn)復蘇，封測環(huán)節(jié)有望充分受益。

對于芯片而言，從設計到生產(chǎn)的流程特別復雜；具體可分為：設計、制造和封測三大環(huán)節(jié)，其中封測是集成電路產(chǎn)品制造的后道工序。

可以說：半導體封測是在晶圓設計、制造完成之后，對測試合格的晶圓進行封裝檢測得到獨立芯片的過程。

封測主要包括了封裝和測試兩個環(huán)節(jié)，從價值占比上來看，集成電路封裝環(huán)節(jié)價值占比約為80%，測試環(huán)節(jié)價值占比約為15%。

其中，封裝測試是將生產(chǎn)出來的合格晶圓進行切割、焊線、塑封，使芯片電路與外部器件實現(xiàn)電氣連接，為芯片提供機械物理保護；并利用集成電路設計企業(yè)提供的測試工具，對封裝完畢的芯片進行功能和性能測試。

其次，只有經(jīng)過封測的芯片，才能夠在實際應用中發(fā)揮其性能，為各種電子設備提供計算、通信和控制功能。

圖片來自：Google

首先，我們要知道封測的主要工藝流程有哪些：

晶圓減薄（wafer grinding）：剛出廠的晶圓（wafer）需要進行背面減薄，至封裝需要的厚度。在背面磨片時，要在正面粘貼膠帶來保護電路區(qū)域。研磨之后，再去除膠帶。

晶圓切割（wafer Saw）：將晶圓粘貼在藍膜上，再將晶圓切割成一個個獨立的Dice，再對Dice進行清洗。

光檢查：檢查是否出現(xiàn)殘次品。

芯片貼裝（Die Attach）：將芯片粘接在基板上，銀漿固化以防止氧化，再引線焊接。

因此，芯片半導體封測測試是確保芯片品質(zhì)和性能的重要步驟：

功能測試（Functional Test）：對芯片的功能進行測試，驗證芯片是否符合設計要求，包括數(shù)字、模擬、混合信號電路的測試等。

可靠性測試（Reliability Test）：對芯片的可靠性進行測試，驗證芯片在各種工作條件下的可靠性，包括溫度循環(huán)測試、熱老化測試、高溫高濕測試等

外觀檢查（Visual Inspection）：對芯片的外觀進行檢查，驗證芯片的封裝是否完好、引腳是否損壞等。

焊點可靠性測試（Solder Joint Reliability Test）：對芯片焊點的可靠性進行測試，驗證焊點的可靠性和連接強度。

熱分析測試（Thermal Analysis Test）：對芯片的散熱性能進行測試，驗證芯片的散熱效果和散熱結(jié)構(gòu)的可靠性。

電氣特性測試（Electrical Characterization Test）：對芯片的電氣特性進行測試，驗證芯片的電氣性能，包括電壓、電流、功率等。

其核心點在于：

半導體封裝測試需要使用專業(yè)的設備，如貼片機、焊接機、測試儀器等；這些設備需要具備高精度、高速度和高穩(wěn)定性的特點，以滿足封裝工藝的要求。

圖片來自：Google

講到這，我們不難發(fā)現(xiàn)：隨著半導體封測技術(shù)的不斷發(fā)展，芯片引腳數(shù)量的增多和密度的增強是一個普遍的趨勢。

這是由于現(xiàn)代芯片需要支持更多的功能和更復雜的系統(tǒng)架構(gòu)，因此需要更多的引腳來實現(xiàn)信號傳輸、電源供應、地線連接、調(diào)試測試等功能。

同時，由于芯片尺寸的縮小和集成度的提高，芯片引腳的間距也越來越小，密度也越來越高。

再者，為了滿足高引腳數(shù)量和高密度的封裝需求，半導體封測技術(shù)不斷進行創(chuàng)新和發(fā)展。

其中，封測技術(shù)運用功不可沒：

其一，新型封裝技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更高密度的引腳布局，如球柵陣列（BGA）、無引腳封裝（WLP）、芯片尺寸縮小等，可以有效提高芯片的集成度和性能。

其二，高精度焊接技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更高密度的焊點布局，如微觀焊點、超細焊點等，可以提高芯片的可靠性和性能。

其三，高密度線路板技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)更高密度的引腳布局和更復雜的電路結(jié)構(gòu)，如多層線路板、高階互連等，可以滿足更高性能和更復雜的系統(tǒng)需求。

圖片為：封測技術(shù)發(fā)展路徑

與此同時，在后摩爾時代，Chiplet 設計方案與先進封裝技術(shù)互為依托，因此成為封測行業(yè)未來主要增量。

隨著半導體產(chǎn)業(yè)鏈正向中國大陸遷移，亞太地區(qū)封測新產(chǎn)能不斷擴張。

封測已成為我國半導體領(lǐng)域的強勢產(chǎn)業(yè)，長電與通富強勢布局 Chiplet 先進封裝高端賽道，目前均可實現(xiàn)量產(chǎn)。

需要注意的是，20世紀70年代半導體產(chǎn)業(yè)在美國形成規(guī)模，美國一直保持著全球半導體產(chǎn)業(yè)第一的地位，而后重心向日本遷移；20世紀90年代到21世紀初，半導體產(chǎn)業(yè)重心向中國臺灣和韓國遷移。

目前全球正經(jīng)歷半導體產(chǎn)業(yè)鏈重心轉(zhuǎn)移至中國大陸的第三次遷移，將為我國集成電路實現(xiàn)國產(chǎn)替代提供良好機遇。

尤其，應對封測市場波動期，Chiplet或?qū)⒊申P(guān)鍵：

由于封測處于半導體產(chǎn)業(yè)鏈的后端，在市場波動期中也會有滯后性。

因此，業(yè)內(nèi)普遍認為，2023年或許才是封測產(chǎn)業(yè)正式迎來波動期的一年。

據(jù)IC Insight數(shù)據(jù)顯示，2023年全球封測市場將下降到6040億美元，同比2022年下降約5%。

圖片來自：IC Insight

但，當下可知的事：先進封裝技術(shù)亦成為國內(nèi)芯片廠商突破先進制程升級受阻逆境的重要途徑。國內(nèi)領(lǐng)先封測企業(yè)長電科技與通富微電積極布局Chiplet 先進封裝平臺研發(fā)，目前均可實現(xiàn)量產(chǎn)。

寫在文章最后：

放眼未來，半導體技術(shù)不斷發(fā)展，芯片封測領(lǐng)域正面臨著諸多挑戰(zhàn)和機遇。

新型封裝技術(shù)如3D封裝、多芯片封裝等不斷涌現(xiàn)，為提高產(chǎn)品性能和降低成本提供了新的可能；當然，測試技術(shù)的進步也在助力提高芯片的可靠性和性能。

其次，封測產(chǎn)業(yè)的智能化、自動化、綠色化等趨勢也將推動半導體封測進入新的發(fā)展階段；

編輯：黃飛

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