聚焦FOPLP賽道。
在半導(dǎo)體行業(yè)追求更大尺寸、更高效率芯片設(shè)計(jì)的浪潮中,扇出型面板級(jí)封裝(FOPLP)技術(shù)正成為各大巨頭角逐的焦點(diǎn)。近日,日本尼康宣布加入這場(chǎng)技術(shù)競(jìng)賽,其新型DSP-100數(shù)字光刻系統(tǒng)已于7月正式開(kāi)啟訂單接收,引發(fā)行業(yè)廣泛關(guān)注。
隨著人工智能、5G等技術(shù)的飛速發(fā)展,芯片對(duì)性能和集成度的要求日益提升,傳統(tǒng)封裝技術(shù)逐漸難以滿足需求。FOPLP技術(shù)憑借在大尺寸基板上實(shí)現(xiàn)高密度集成的優(yōu)勢(shì),成為突破芯片性能瓶頸的關(guān)鍵方向。臺(tái)積電、英特爾、三星等半導(dǎo)體巨頭紛紛布局該領(lǐng)域,推動(dòng)行業(yè)向更大尺寸面板封裝轉(zhuǎn)型。在此背景下,尼康的入局無(wú)疑為這場(chǎng)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)注入了新的活力。
據(jù)尼康新聞稿及TechPowerUp、XenoSpectrum等媒體報(bào)道,DSP-100數(shù)字光刻系統(tǒng)專為先進(jìn)AI芯片封裝所使用的600毫米見(jiàn)方面板量身打造。該系統(tǒng)的推出,彰顯了尼康在半導(dǎo)體制造設(shè)備領(lǐng)域的技術(shù)積累與創(chuàng)新能力。尼康計(jì)劃于2026財(cái)年交付首批DSP-100系統(tǒng),這一時(shí)間節(jié)點(diǎn)與行業(yè)對(duì)FOPLP技術(shù)的商業(yè)化推進(jìn)節(jié)奏高度契合。
從行業(yè)動(dòng)態(tài)來(lái)看,臺(tái)積電已計(jì)劃在2027年啟動(dòng)FOPLP技術(shù)的試生產(chǎn),首批面板尺寸為300×300毫米,雖小于早期測(cè)試的510×515毫米,但標(biāo)志著該技術(shù)向商業(yè)化邁出重要一步。而尼康的DSP-100系統(tǒng)直接支持600×600毫米玻璃或樹(shù)脂面板曝光,在尺寸上實(shí)現(xiàn)了更大突破。這種更大尺寸的面板能夠容納更多芯片單元,大幅提升生產(chǎn)效率,為芯片制造商帶來(lái)顯著的成本優(yōu)勢(shì)。
DSP-100系統(tǒng)在性能上表現(xiàn)亮眼。其線距分辨率達(dá)到1.0μm,套刻精度為±0.3μm,這兩項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)確保了在大尺寸面板上實(shí)現(xiàn)高精度的芯片封裝,滿足先進(jìn)AI芯片對(duì)細(xì)微電路連接的嚴(yán)苛要求。在處理效率方面,該系統(tǒng)每小時(shí)可處理50塊510×515毫米面板,高效的處理能力能有效提升生產(chǎn)線的產(chǎn)能。尤為值得一提的是,對(duì)于600×600毫米面板的支持,使得100毫米芯片封裝的單片基板生產(chǎn)率較300毫米晶圓提高9倍,這將極大縮短芯片的生產(chǎn)周期,降低單位制造成本。
除了在尺寸和效率上的優(yōu)勢(shì),DSP-100系統(tǒng)還具備多項(xiàng)創(chuàng)新特性。它能夠?qū)迓N曲和變形進(jìn)行高精度校正,這一功能有效解決了大尺寸面板在制造過(guò)程中易出現(xiàn)的物理形變問(wèn)題,保障了封裝質(zhì)量的穩(wěn)定性。同時(shí),該系統(tǒng)采用無(wú)掩模技術(shù),不僅簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程,還大幅降低了因掩模制作和維護(hù)所產(chǎn)生的成本。此外,固態(tài)光源的應(yīng)用最大限度地減少了設(shè)備的維護(hù)需求和成本,進(jìn)一步提升了設(shè)備的綜合性價(jià)比。
三星的進(jìn)步
在競(jìng)爭(zhēng)格局中,三星憑借其多元化的先進(jìn)封裝解決方案占據(jù)一席之地。目前,三星已構(gòu)建起包括I-Cube2.5D、X-Cube3DIC以及2DFOPKG封裝在內(nèi)的技術(shù)體系,覆蓋了不同場(chǎng)景下的芯片集成需求。尤其在移動(dòng)設(shè)備和可穿戴設(shè)備等對(duì)低功耗內(nèi)存集成要求較高的領(lǐng)域,三星推出了扇出型面板級(jí)封裝(PLP)和晶圓級(jí)封裝平臺(tái),展現(xiàn)出強(qiáng)大的技術(shù)適配能力。
從實(shí)際應(yīng)用來(lái)看,三星的PLP技術(shù)已在消費(fèi)電子領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)落地。據(jù)Newsis報(bào)道,三星旗下GalaxyWatch中搭載的ExynosW920芯片便采用了PLP技術(shù),通過(guò)高效的封裝設(shè)計(jì),在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了芯片性能的優(yōu)化,提升了智能手表的運(yùn)行效率與續(xù)航能力。此外,有消息稱谷歌Pixel手機(jī)所使用的TensorG4芯片也應(yīng)用了三星的PLP技術(shù),這一合作進(jìn)一步印證了該技術(shù)在移動(dòng)終端領(lǐng)域的可靠性與競(jìng)爭(zhēng)力。
不過(guò),當(dāng)前三星對(duì)PLP技術(shù)的應(yīng)用范圍仍存在明顯局限,主要集中在移動(dòng)芯片和電源管理IC等領(lǐng)域。這種應(yīng)用場(chǎng)景的集中化,在行業(yè)快速發(fā)展的背景下逐漸顯現(xiàn)出潛在風(fēng)險(xiǎn)。隨著人工智能(AI)和高性能計(jì)算(HPC)成為驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體行業(yè)增長(zhǎng)的核心引擎,相關(guān)芯片對(duì)封裝技術(shù)提出了更高要求,不僅需要更高的集成度和更優(yōu)的散熱性能,還需要在成本控制上具備優(yōu)勢(shì),而PLP技術(shù)在大尺寸面板集成、多芯片異構(gòu)封裝等方面的特性,恰好與這些需求相契合。
對(duì)此,業(yè)內(nèi)專家發(fā)出警告,若三星想要在日益激烈的全球半導(dǎo)體競(jìng)爭(zhēng)中保持優(yōu)勢(shì),必須加快將PLP技術(shù)拓展至AI和HPC應(yīng)用領(lǐng)域。目前,臺(tái)積電、英特爾等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手已在高端封裝領(lǐng)域積極布局,將先進(jìn)封裝技術(shù)與AI芯片、HPC芯片深度融合,搶占市場(chǎng)先機(jī)。三星若不能及時(shí)跟進(jìn),很可能在未來(lái)的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)中錯(cuò)失發(fā)展機(jī)遇,導(dǎo)致其在高端芯片封裝市場(chǎng)的份額被擠壓。
因此,對(duì)于三星而言,突破PLP技術(shù)的應(yīng)用邊界,向更廣闊的高端領(lǐng)域延伸,不僅是提升自身技術(shù)實(shí)力的必然選擇,更是鞏固其在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中地位的關(guān)鍵舉措。
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