瑞沃微揭秘：芯片面板转向矩形，背后藏着什么玄机？

由深圳瑞沃微半导体科技有限公司发布

在科技飞速发展的当下，芯片领域正经历着一场悄然而深刻的变革——芯片面板开始转向矩形。这一看似细微的转变，实则蕴含着巨大的行业变革力量，瑞沃微作将为大家揭开这背后的神秘玄机。

传统困境催生变革需求

长久以来，圆形硅晶圆在芯片制造中占据着主导地位。然而，随着AI芯片的迅猛发展，其尺寸变得越来越大，甚至超过了芯片制造工具的最大光罩尺寸。以英伟达的AI Blackwell架构为例，这是一个双光罩封装，每个芯片面积约为800平方毫米。在一个300毫米的圆形晶圆上，理论上大约只能放置64个这样的芯片。但由于芯片是方形的，而晶圆是圆形的，在处理芯片过程中会浪费大量的硅，这不仅限制了晶体管密度和I/O连接，还增加了成本并降低了硅晶圆的良率。

这种传统模式下的困境，如同给芯片行业的发展戴上了一副沉重的枷锁，严重制约了其进一步发展。为了突破这一瓶颈，行业急需寻找新的解决方案，而矩形面板的出现，恰似一道曙光，为芯片行业带来了新的希望。

矩形面板：优势凸显的新选择

矩形面板之所以能够成为行业的新宠，与其自身独特的优势密不可分。拉姆研究董事总经理Chee Ping Lee指出，如果采用矩形面板进行封装结构的制造，尺寸不必止步于300毫米，甚至可以做到600毫米那么大。如此一来，在一个封装上就可以放置更多的裸片，并在单个系统上进行高效处理。

从成本效益的角度来看，矩形面板能够更充分地利用空间，减少硅材料的浪费，从而降低生产成本。对于追求高效率、低成本的芯片制造企业来说，这无疑是一个极具吸引力的选择。而且，随着光罩尺寸的不断增大，当光罩尺寸在2030年左右超过7700平方毫米时，面板作为AI芯片中介层将成为一个更具吸引力的选择。届时，供应商将从典型的硅载体转变为玻璃载体，这些新兴玩家将为行业带来全新的活力和竞争格局。

行业巨头布局与竞争格局重塑

面对矩形面板带来的巨大机遇，众多行业巨头纷纷布局，一场激烈的竞争大幕正徐徐拉开。

设备制造商拉姆研究和尼康等公司已经行动起来，开始销售用于面板生产的组件。拉姆研究预计，该业务最早将从2027年开始腾飞。拉姆研究还在一直开发用于300毫米至600毫米面板的互连技术，试图在这场变革中占据先机。尼康也不甘示弱，在7月开始接受其数字光刻系统DSP - 100的订单，该系统专为先进封装应用开发，支持高达600平方毫米的大型基板。

在芯片封装领域，原本占据主导地位的顶尖晶圆代工厂台积电，其在异构集成领域的霸主地位可能会受到挑战。一直以来，在2.5D和3D层面，芯片像住宅楼里的公寓一样堆叠，这一直是台积电的专属领域，因为它拥有资本密集度较低的芯片封装商所缺乏的昂贵洁净室空间。但如今，情况即将改变。像日月光和安靠这样的芯片封装商正在加大对高端设施的投资。安靠于2023年宣布了相关计划，并与联邦和州政府机构、供应链合作伙伴及客户密切合作，按计划在2028年初实现全面运营。10月7日，安靠将其在美国亚利桑那州的投资增加了两倍多，达到70亿美元，接近台积电和英特尔运营的新大型晶圆厂项目。这项扩大的投资将于2028年初为安靠的新设施带来超过75万平方英尺的洁净室空间。

此外，根据Yole Group今年3月的一份报告，在高性能计算（HPC）和AI需求的推动下，如今主要支持PCB和平面显示器生产的面板级封装（PLP）业务总额，预计将从2024年的1.6亿美元飙升至2030年的6.5亿美元。除了三星和顶级芯片封装商日月光等老牌企业外，安靠、日本初创晶圆代工厂Rapidus乃至台积电等新玩家也纷纷加入。台积电可能在三年内推出其面板级封装技术，用于高端扇出型封装。

新兴供应商崛起与供应链变革

在这场芯片面板转向矩形的变革中，新兴供应商的崛起也为行业带来了新的变数。玻璃基板制造商Absolics就是一个潜在的新面板供应商，它是韩国SKC的关联公司。2024年5月，该公司获得了美国政府《芯片法案》7500万美元的拨款，用于投资其在佐治亚州的基板设施。这一举措不仅为Absolics的发展提供了强大的资金支持，也使其在面板市场中占据了一席之地。

同时，供应链中的主要公司也已宣布进入面板业务。应用材料公司正在制造用于面板处理的工具。该公司异构集成业务部战略营销高级总监Amulya Athayde表示，硅是一种很好的基板材料，但晶圆是圆的，所以每个基板上只能制造少量矩形的AI加速器。凭借在处理显示工具市场大尺寸基板方面的经验，应用材料公司在将晶圆处理技术扩展到面板规模方面处于独特的地位。

未来展望：矩形面板引领芯片新时代

芯片面板转向矩形，不仅仅是尺寸和形状的改变，更是整个芯片行业的一次深刻变革。它将推动半导体设备与材料行业的转型，促使行业从传统的圆形硅晶圆供应模式向矩形面板供应模式转变。

随着技术的不断进步和市场的逐步成熟，矩形面板有望在AI芯片、高性能计算等领域得到广泛应用。未来，我们或许将看到更多的芯片采用矩形面板进行封装，从而实现更高的性能、更低的成本和更高的效率。

然而，这场变革也并非一帆风顺。矩形面板的生产和应用还面临着诸多技术挑战，如面板的均匀性、互连技术的可靠性等。此外，行业标准的制定、供应链的整合等问题也需要逐步解决。

但无论如何，芯片面板转向矩形已经成为不可阻挡的趋势。在这场变革中，谁能抓住机遇，率先突破技术瓶颈，谁就能在未来的芯片市场中占据主导地位。而瑞沃微将继续密切关注行业动态，为我们带来更多关于芯片面板变革的深度揭秘，让我们共同期待矩形面板引领的芯片新时代早日到来。

由此瑞沃微揭秘显示，芯片面板正转向矩形。传统圆形硅晶圆因AI芯片尺寸增大，出现浪费硅、限制发展等问题。矩形面板优势明显，能充分利用空间、降低成本，光罩增大时更具吸引力。行业巨头纷纷布局，竞争加剧，新兴供应商崛起带来新变数。芯片面板转向矩形是行业深刻变革，虽面临技术等挑战，但趋势不可阻挡，瑞沃微将持续关注，期待矩形面板引领芯片新时代。