2023年先进封装市场规模将达到约390亿美元

2017年是半导体产业史无前例的一年，市场成长率高达21.6%，促使产业规模膨胀达创纪录的近4100亿美元。在这种动态背景下，先进封装产业发挥关键作用，根据产业研究机构Yole Développement(Yole)最新研究指出，2023年先进封装市场规模将达到约390亿美元。

从2017年到2023年，整个半导体封装市场的营收将以5.2%的年复合成长率(CAGR)成长。仔细分析其中差异，先进封装市场CAGR将达7%，另一方面，传统封装市场CAGR仅3.3%。在不同的先进封装技术中，3D硅穿孔(TSV)和扇出型封装(Fan-out)将分别以29%和15%的速度成长。构成大多数先进封装市场的覆晶封装(Flip-chip)将以近7%的CAGR成长；而扇入型晶圆级封装(Fan-in WLP)CAGR也将达到7%，主要由行动通讯应用推动。

先进半导体封装被视为提高半导体产品价值、增加功能、保持/提高性能同时降低成本的一种方式。无论如何，更多异质芯片整合，包括系统级封装(SiP)和未来更先进的封装技术都将遵循此趋势。各种多芯片封装技术正在高阶和低阶应用同时开发，用于消费性、高速运算和专业应用。

封装的新驱动力

WLP Concepts的顾问Jim Walker说，除了这些封装的先进性之外，在多芯片方案，车联网，智能城市和智能家庭方面也产生了一些新的驱动。

“许多半导体会进入到这些系统——激光雷达，雷达系统，通讯，当有这些诸多的元器件时，无论是交通信号灯或是其它，包括动力系统充电，”他在3D ASIP上说，“安全将会是无人驾驶的重中之重。”

他也指出，智能城市和智能家庭技术也是会有明显增长的区域。

“智能城市包含智能设施，智能家庭，市民响应，紧急响应，整个的交通系统，绿色规划和绿色生活。街道照明已经是先行的一大典范。大量的半导体会使用到所有的这些应用中。各种各样的半导体的使用正变得更为普遍，特别是今年，因为所有这些新应用都正在开始推广自己，这就是为什么你会看到20%的增长，”Walker说，“智能家庭——恒温装置，灯光，电动汽车充电，充电桩，诸多的娱乐设施——我们已经让他变成现实。家庭健康护理和远程监控——而不是去外出就医，许多健康护理公司会谈及安装远程的监控和最起码的初步诊断，这些动作在家就可以完成，然后根据谈话或是和医生的交流，或是根据家里就有的远程监控系统，或是血压，或是心跳，能够和医生互动，然后你再决定需不需要去见医生，做一次亲自检查。”

在这增长的背后，然而，是对更快和更灵活的晶圆制造工艺的需求，这就是从先进封装的市场细分中带动兴趣的因素。

“开发一种新产品，新晶圆，以及晶圆验证和线路验证，从开始设计到真正拿到晶圆开始大规模量产，通常需要12到18个月的周期时间，”Walker说，“我们知道，大概每三到六个月会出新款的手机，如果花费12到18个月时间来真正得到新的芯片，这并不真正能使它兼容，当它发布时，其实这个芯片已经是过去就开发出来了。我们通过封装和线路板级封装工艺也需要一种更适合的系统整合工艺，就像多元整合（heterogeneous integration）在过去一两年已成为流行词汇。当然我们想要它是最可能低的成本。我们通过硅来整合？我们真的会继续每18到24个月的摩尔定律变化，简化工艺节点和其它等等？设计成本正在增加，10纳米和7纳米的硅成本更高，对于每个芯片的实际的硅的成本正在增加，此外，更高的测试成本和良率也是一个因素，所以我们需要更灵活的晶圆制造来满足上市时间，以及更定制化的工艺。”

系统级封装(System-in-package)技术可以加速新芯片设计和制造，同时提供比系统单芯片（system-on-a-chip）技术更低的成本，他提到，芯片制造，封装和线路板级封装之间的分界线正在快速的产品介绍中变得模糊。

苹果Apple Watch就是晶圆厂和封装厂如何领先地在相当紧凑的尺寸的产品中集成将近100颗元器件的例子，Walker说，日月光(ASE)和台积电(TSMC)深度参与了实现苹果想要的可穿戴小玩意儿。

在超过三天的3D ASIP诸多会议上，他们谈论了诸多芯片封装的议题，例如 微凸起（microbumps），高密度互联焊（high-density interconnect bonding），先进材料，基板堆叠和薄晶圆操作，特殊应用的知识产权，国防高级研究计划局的芯片计划，以及图像传感器。