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台积电强援加盟 三星先进封装能否亡羊补牢

臺積電強援加盟 三星先進封裝能否亡羊補牢

TechWeb ·  2023/03/20 09:50

近期的一個挖角事件,讓三星與臺積電的明爭暗鬥又成爲業界矚目的焦點。曾在臺積電任職達19年的研發副處長林俊成,轉投三星擔任半導體部門先進封裝事業團隊副總裁。

雖然林俊成早已離開臺積電,但其技術履歷與臺積電的先進封裝工藝發展緊密交織在一起,

三星得此實力干將加盟,勢必在先進封裝領域急起直追,而晶圓代工領域也將展開新一輪的全面競爭。

空降兵能否成爲強力援軍

林俊成的封裝技術生涯確實有很多亮點。他曾帶領檯積電的研發團隊建立兩大產品線:一個是CoWoS產品線,一個是InFO╱InFO-PoP,前者導入了Xilinx FPGA產品,後者則幫助臺積電贏得了蘋果的A10處理器訂單。2019年,他加入美光後,又助研發團隊建立了3DIC先進封裝開發產品線。

業界對林俊成寫專利的功力非常讚賞,他在臺積電工作期間曾統籌申請逾450項美國專利,轉戰天虹任執行長的幾年間,據說專利數也破以往記錄,爲天虹的轉型發展貢獻了重要的力量。

林俊成加入的是三星新設立的先進封裝業務組(Advanced Packaging Business Team)。該部門在2022年成立,最初被稱爲先進封裝商業工作團隊,在今年升級爲常設組織。林俊成將以副總裁的身份來推進先進封裝技術的開發工作。

對於林俊成的加入,業內人士認爲,如果從開發的角度,林俊成會是很好的助力,若從工藝提升的角度,這牽涉原有團隊的能力與默契,領導者要在現存組織中帶領團隊調整,還需要跨越文化障礙與組織認同的門檻。

三星近年來一直在推進半導體代工業務,爲此不斷進行組織架構的調整。自從半導體事業暨裝置解決方案事業部(DS)的新總裁慶桂顯上任後,就積極展開組織變革以強化系統半導體業務,其中就包括了針對先進封裝的佈局。

先進封裝業務組直屬於慶桂顯管轄,目前由副總裁King Moon-soo率領。在找來林俊成之前,三星電子從蘋果公司找來副總裁Kim Woo-pyung,指派他接掌美國封裝解決中心的主管。

目前尚不知林俊成的具體職責,業內人士因此表示:“要看他最終能發揮幾成功力,還要觀察他在三星會採取何種策略,是先做變革再提升業務,還是會遭遇水土不服?”

再出發能否亡羊補牢

三星在先進封裝方面並非沒有建樹,其在晶圓代工中也建立一套完整的解決方案。該系列均以“Cube”爲名,涵蓋基於中介層的解決方案 (I-Cube)、混合解決方案 (H-Cube) 以及帶或不帶凸塊的垂直芯片集成 (X-Cube)。其中,H-Cube就是其最新的 2.5D封裝解決方案,而X-Cube則專門針對3D封裝。

2018年,三星電子的3D封裝技術“X-Cube”開發完成。不同於以往多個芯片平行封裝,全新的X-Cube3D封裝允許多枚芯片堆疊封裝,使得成品芯片結構更加緊湊。而芯片之間的通信連接採用了TSV技術,而不是傳統的導線。據悉,三星已透過X-Cube封裝技術將4顆SRAM堆疊在邏輯核心運算芯片上,並透過TSV技術進行連接,X-Cube封裝技術已應用於7nm EUV製程,並在次世代5nm製程進行驗證,未來將鎖定HPC、5G、AI等應用領域。

不過,三星在先進封裝的實際生產中卻一直磕磕絆絆。2022年,三星曾計劃投資韓國天安市半導體晶圓廠約2000億韓元(約1.65億美元),建立先進封裝晶圓級扇型封裝(FOWLP)產線,但遭到一衆高管的質疑。其反對的理由就是沒有“關鍵客戶”,需求無法確保,即便建立FOWLP產線,該產線也無法被充分利用。

此前,無論是其主要客戶、還是三星本身,對FOWLP封裝技術都不太積極。三星對其層疊封裝技術(PoP ; Package on Package)擁有很大的自信,相信其有能力持續保持領先的地位。但是,當臺積電憑藉FOWLP奪取了蘋果的A10處理器大單之後,三星才對FOWLP的態度出現180度的轉變。

據國外媒體報道,三星也曾在2017年投入大量資金,準備開發FOWLP工藝,並從英特爾挖角了半導體研究機構董事Oh Kyung-seok來全程負責。三星當時堅信封裝製程研發完畢後,蘋果處理器訂單即可順利奪回,但時至今日,這個大單依然穩穩掌握在臺積電手中。

三星如今整合各種資源,力求在先進封裝上重奪失地,爲此公佈了一系列技術路線圖,包括將加速2.5D/3D異質整合先進封裝技術推進,其中包括採用微凸塊(micro bump)製程的3D先進封裝X-Cube會在2024年進入量產,無凸塊製程X-Cube先進封裝技術會在2026年推出。

不過,對三星能在先進封裝上走多遠,行業中還是存有很多疑慮的。業內人士指出,三星在2022年的資本支出並不高,先進封裝事業部也是近期才分拆出來,其內部一直就有組織頻繁調整的問題,這對要長時間面對技術挑戰的團隊會帶來高度壓力;並且,核心團隊的承諾以及合作也非常關鍵,但這部分在三星頻繁換將的態勢下恐怕更具挑戰。

代工核心短板能否補齊

先進封裝對於晶圓代工業務越來越重要。正如Intel所指出,目前產業正在進入一個新的半導體黃金時代,這個時代的芯片製造需要從傳統晶圓代工模式思維轉變成“系統晶圓代工”。

因此,先進封裝、開放的小晶片(chiplet)生態系和軟件都將是新代工模式的有機組成。

作爲行業的佼佼者,臺積電過去因先進封裝而斬獲蘋果大單,現在更是成功整合旗下“SoIC、InFO、CoWoS”等3D IC封裝技術平臺,同時將其命名爲“3DFabric”,提供業界最先進3D IC技術,自IC的堆疊至封裝,代工服務一應俱全。

臺積電總裁魏哲家指出,3DFabric封裝技術平臺,提供完備的3D硅堆疊、先進封裝技術,可與公司現有高端、先進半導體晶圓代工製程技術,發揮相輔相成效果,協助下單客戶成功實現其新世代、高速運算產品市場發展願景。

從中可以看出,先進封裝製程擔當“產品優化”關鍵角色,臺積電也在產業上下游垂直供應鏈中,扮演關鍵性整合角色,自前端設計至後端封裝階段,完整提供予客戶“一站式”整合服務。

欲與臺積電爭奪晶圓代工第一的三星自然也明白其中的奧妙,所以才投入大量資源進行先進封裝的開發。

不過,臺積電還有一個隱形的優勢是三星所不具備的。臺積電透過與世界級的後端封測公司——日月光(排名第1)、矽品(第4)和力成(第5)合作,在封裝領域實現了超大的差距。

但在韓國後端的半導體封測產業中,目前在全球排名前25名的企業只有4家,包括Hana Micron、SFA Semiconductor、LB Semicon和Nepes,他們的合計市佔率還不及力成。

韓國後端的半導體封測產業中還面臨人力不足問題。截至2020年,韓國封裝人才僅約500人,但臺積電在封測方面的研發人才,從2010年的2881人增至2020年的7404人,成長了2.6倍。

相關人士指出,臺積電爭取蘋果訂單的最大優勢就是後端的封測處理技術,因此,韓國半導體產業必須培養出優秀的後端封測公司,三星才有機會實現對臺積電的超越。

譯文內容由第三人軟體翻譯。


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