全球芯片應(yīng)用端的變化和轉(zhuǎn)型無疑是推動(dòng)先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的動(dòng)力。在FOPLP扇出型面板級(jí)封裝的市場(chǎng)爭奪中，半導(dǎo)體制造工廠都加入了其中，且斥資巨大。但目前扇出型面板級(jí)封裝FOPLP的發(fā)展因受到良率產(chǎn)量、翹曲及設(shè)備投入研發(fā)、投資回報(bào)率等種種挑戰(zhàn)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程仍有待提高。

根據(jù)Yole Developpement最新的數(shù)據(jù)，2020年至2026年，先進(jìn)封裝市場(chǎng)復(fù)合年增長率約為7.9%。到2025年，該市場(chǎng)營收就將突破420億美元，這幾乎是傳統(tǒng)封裝市場(chǎng)預(yù)期增長率(2.2%)的三倍。其中，2.5D/3D堆疊IC、嵌入式芯片封裝(Embedded Die, ED)和扇出型封裝(Fan-Out, FO)是增長最快的技術(shù)平臺(tái)，復(fù)合年增長率分別為21%、18%和16%。

以汽車行業(yè)為例，以前的汽車系統(tǒng)普遍采用機(jī)械結(jié)構(gòu)，幾乎沒有任何電子器件，而當(dāng)今的汽車系統(tǒng)已經(jīng)越來越由半導(dǎo)體和電子器件所定義。數(shù)據(jù)顯示，在汽車“新四化”趨勢(shì)的引領(lǐng)下，當(dāng)前平均每輛汽車所需芯片數(shù)量已經(jīng)從幾年前的500-600顆迅速增加至1000-2000顆，成為成長率最高的芯片應(yīng)用類別。

新能源汽車領(lǐng)域更是如此。在中國市場(chǎng)，隨著電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入新一輪高景氣周期，預(yù)計(jì)到2035年，中國xEV產(chǎn)量將占據(jù)全球的35%。相較于傳統(tǒng)汽車，每臺(tái)xEV所使用的芯片數(shù)量為傳統(tǒng)汽車的4倍，作為核心器件的功率芯片比例與價(jià)值將超過整車的50%以上。

這其中，先進(jìn)封裝中的扇出型晶圓級(jí)封裝(FOWLP)和扇出型面板級(jí)封裝(FOPLP)就扮演著關(guān)鍵角色，它們被大量應(yīng)用于汽車功率器件、傳感器、通信和計(jì)算控制芯片中，以FOPLP/FOWLP技術(shù)所生產(chǎn)的車用芯片價(jià)值目前占一輛xEV汽車芯片含量總價(jià)值的77%。

除汽車外，5G、人工智能、數(shù)據(jù)中心、可穿戴設(shè)備、電源管理芯片(PMIC)、射頻(RF)收發(fā)器、連接模塊等各種應(yīng)用也都在持續(xù)推動(dòng)扇出型封裝發(fā)展。其中，又以FOPLP技術(shù)更具成長潛力，Yole數(shù)據(jù)顯示，2022年FOPLP的市場(chǎng)空間大約是11.8億美元，預(yù)計(jì)到2026年將增長到43.6億美元。

多元產(chǎn)業(yè)推動(dòng)扇出型面板級(jí)封裝發(fā)展

FOWLP與FOPLP技術(shù)都是異構(gòu)整合了各類芯片，并將一些無源器件或功率器件嵌入其中，再以RDL互連形成一個(gè)小型化的解決方案。但兩者各有千秋，各有適合的應(yīng)用領(lǐng)域，非絕對(duì)競爭技術(shù)。

例如FOWLP技術(shù)面積使用率<85%，F(xiàn)OPLP面積使用率>95%，可以放置更多的芯片數(shù)，成本也比FOWLP便宜。數(shù)據(jù)顯示，從200mm過渡到300mm大約能節(jié)省25%的成本，從300mm過渡到板級(jí)，則能節(jié)約66%的成本。

資料來源: Yole

應(yīng)用層面，F(xiàn)OWLP適合高密度的扇出型封裝，線寬更細(xì)，多采用代工廠較精密的制程和設(shè)備，應(yīng)用于I/O數(shù)約300-1500個(gè)的APE、CPU、GPU、FPGA等大型芯片的生產(chǎn)；FOPLP聚焦在高功率、大電流的功率半導(dǎo)體產(chǎn)品應(yīng)用，不需要最先進(jìn)的制程和設(shè)備，也不需要太細(xì)的線寬/線距，應(yīng)用于I/O數(shù)約10-500個(gè)的APE、PMIC、功率器件等芯片的生產(chǎn)。

資料來源: Manz

在扇出型面板級(jí)封裝的市場(chǎng)爭奪中，半導(dǎo)體OSAT(外包半導(dǎo)體組裝測(cè)試廠商)、IDM(集成器件制造商)、晶圓代工廠(Foundry)等來自不同領(lǐng)域的制造商都加入了其中，且斥資巨大。如下圖所示，三星、日月光、力成科技、群創(chuàng)、華潤微、奕斯偉、Nepes等都已切入扇出型面板級(jí)封裝，他們的整體策略是向下游整合，以能提供整顆芯片封裝完成為有利的商業(yè)模式。

但扇出型面板級(jí)封裝發(fā)展還需要更多廠商，尤其是像PCB廠、載板廠、面板廠這些后段封裝廠的協(xié)同努力。一方面有助于上述企業(yè)利用既有經(jīng)驗(yàn)快速切入FOPLP技術(shù)，另一方面，前、后段半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的共同投入也有助于尋找到最具競爭力的生產(chǎn)成本、提升產(chǎn)品競爭力的路徑。

例如考慮到芯片、封裝與PCB的同步設(shè)計(jì)及同步研發(fā)越來越重要，對(duì)PCB廠、載板廠來說，發(fā)展FOPLP的優(yōu)勢(shì)是通過制程知識(shí)和設(shè)備升級(jí)、改造，逐漸向前段制程跨進(jìn)，快速跨入先進(jìn)封裝技術(shù)市場(chǎng)。

而對(duì)面板廠來說，以目前已量產(chǎn)的12寸(300mm)晶圓來看，可使用面積僅約為3.5代(620mm x 750mm)玻璃基板的15%。目前面板廠有許多競爭力低的3.5代產(chǎn)線，由于生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益低落，藉由設(shè)備改造、升級(jí)加上原有的制程經(jīng)驗(yàn)就可快速投入先進(jìn)封裝FOPLP。這將顯著降低生產(chǎn)成本且減少資本支出，生產(chǎn)出具備競爭力的封裝用RDL產(chǎn)品。