IC封裝產業的案例
一文看懂先進封裝產業
中國大陸IC上游環節的崛起有望帶動封裝廠商產能利用率的提升，未來國內封裝廠商的盈利能力有望增強：
與業內領先企業相比，國內封裝廠商在客戶結構上仍有改善空間
。封裝測試作為集成電路行業的下游環節，其發展與上游IC設計行業和中游IC制造業密切相關。日月光憑借置等優勢，日月光與臺積電建立了共生模式，并不斷發展成為世界上最大的封裝測試廠商。目前，世界十大IC設計公司都是海外企業。中國大陸最先進的IC制造商中信國際在技術水平上與臺積電有一定差距。IC上游和中游的薄弱在一定程度上制約了下游封裝測試行業的發展。與行業龍頭企業相比，國內封裝廠商仍有改善客戶結構的空間。
集成電路產業國產替代進程加速，我國IC封裝廠商有望顯著受益
。中國是全球最大的電子產品生產及消費市場，終端應用領域的蓬勃發展帶動國內集成電路產業快速增長。
2018年中美貿易摩擦后，以華為、中興通訊等為代表的國內企業正加快將訂單向國內轉移，進一步推動我國集成電路產業鏈國產替代的進程。2019年中國IC設計業銷售額為3063.5億元，同比增長21.6%；IC制造業銷售額為2149.1億元，同比增長18.2%。隨著中國大陸IC設計業和IC制造業的逐步崛起，下游IC封裝產業有望顯著受益。
展開 降低IC封裝熱阻的封裝設計方法
圖1 電子產品及IC尺寸演進
圖2 Intel CPU發熱功率趨勢
封裝發展的趨勢從早期PCB穿孔的安裝方式到目前以表面粘著的形式，PCB上可以安裝更多更密的IC，使得組裝的密度增高，散熱的問題也更為嚴重。針對于IC封裝層級的散熱問題，最基本的方式就是從組件本身的構造來做散熱增強的設計。而采用多層板的設計等方式，對PCB層級的散熱也有明顯的幫助，而當發熱密度更大時，則需要近一步的系統層級的散熱設計如散熱片或風扇的安裝等，才能解決散熱問題。就成本的角度來看，各層級所需的費用是遞增的，因此IC封裝層級的散熱問題就特別重要了。
IC封裝的型式很多，如<圖1>所示，包括了以導線腳或是以錫球連接于印刷電路板上的方式，以導線腳連接的方式像是TSOP、QFP、LCC等封裝，是由金屬導線架支撐封裝結構，借著兩面或四邊的接腳和PCB連接。而以球狀格子數組形式如BGA的封裝方式，是藉由封裝下方的錫球將和PCB連接。以覆晶方式的封裝則是由錫球及底層填充材料（underfill）將芯片以裸晶的方式安裝于基板(substrate)(如Flip Chip BGA (FCBGA)封裝)或直接承載于PCB上(稱為Flip-Chip on board (FCOB) 或 Direct Chip Attach (DCA))。
IC封裝熱傳基本特性
評估IC封裝之散熱性能可以下式表示為：
其中RJA 稱為由芯片接點到環境之熱阻，TJ為接點溫度，TA為環境溫度，Pd為消耗電力。上述RJA之定義代表芯片的散熱性能，較低的值表示較好的散熱效果。
展開 2024上海半導體產業展：涵蓋設計、制造、封裝測試等完整產業鏈
隨著全球貿易格局的深刻變革，以及國家對高科技產業的日益重視，半導體行業的自主可控已成為國家發展戰略的重要一環。尤其在當前5G、人工智能、物聯網等新興技術風起云涌的時代背景下，半導體作為支撐這些技術發展的關鍵基石，其需求呈現出爆發式增長態勢。在這一大背景下，國產替代的空間愈發廣闊，為半導體行業的發展提供了前所未有的機遇。
上海，作為中國半導體產業的重要基地，經過多年的快速發展，已經具備了雄厚的產業基礎和強大的創新能力。這里匯聚了眾多國內外知名的半導體企業，形成了一條完整的產業鏈條，涵蓋了設計、制造、封裝測試等各個環節。同時，上海還擁有一批高水平的科研機構和高校，為半導體產業的發展提供了源源不斷的創新動力。
面對新的發展機遇，上海將繼續加大對半導體產業的投入和支持力度，推動產業實現更高水平的發展。政府將出臺一系列政策措施，鼓勵企業加大研發投入，提升自主創新能力，加快關鍵核心技術突破。同時，上海還將加強與國際半導體產業的交流與合作，引進更多的先進技術和管理經驗，推動產業向高端化、智能化、綠色化方向發展。
在這樣的背景下，2024上海國際半導體展覽會的舉辦無疑為半導體產業的進一步發展注入了新的活力。本屆展會預計展出面積達到30,000平方米，匯聚了500余家展商，預計將吸引30,000余名觀眾前來參觀交流。展會將集中展示半導體行業的最新技術、創新產品和解決方案，為參會者提供一個了解行業動態、拓展業務合作、促進技術創新的平臺。
在展會現場，觀眾將有機會目睹各種先進的半導體設備和工藝技術的展示，感受半導體技術帶來的震撼和魅力。同時，展會還將舉辦一系列主題論壇和研討活動，邀請業內專家和企業代表就半導體行業的熱點問題和發展趨勢進行深入探討和交流。這些活動將為參會者提供一個思想碰撞、智慧交融的場所，推動半導體行業的創新與發展。
展開 IC Insights：IC產業將進入周期性的降溫期
IC Insights在2018年McClean報告的11月更新中將對IC產業進行了深入分析和詳細的五年預測，按照他們的說法，在經歷了長時間的強勁增長后，IC產業即將進入周期性“降溫”期。
圖1顯示了今年第一季度到第三季度的全球IC市場增長狀況以及IC Insights對今年第四季度IC市場的預測。如圖所示，2018年上半年，IC市場的季度同比增長強勁。然而，第三季度開始，IC市場同比增長率降至14％。隨著內存市場的疲軟，IC Insights預計第四季度IC市場同比增長率僅為6％。
第三季度的連續增長確認了同比增速放緩的趨勢。2017年，3Q / 2Q IC市場增長率為11％。今年第三季度/第二季度增長則放緩至6％（與長期平均水平相同）。如上所述，后勁不足的存儲器市場已經開始成為整個IC市場增長的“逆風”。而2017年3Q / 2Q內存市場增長率則非常強勁，增長率為18％。相比之下，2018年3Q / 2Q內存市場增長率僅為8％，不到去年的一半。
機構：投行不看好芯片走勢
今年8月開始，包括高盛、摩根士丹利在內的華爾街投行陸續下調多家半導體公司的評級和目標價，理由是半導體市場情緒惡化，庫存水平不斷上升。進入10月以來，多只半導體股跌勢不減，AMD、英偉達、美光科技等半導體巨頭距年內高點均跌超20%，進入技術性熊市。
作為全球半導體業景氣主要指標的費城半導體指數(SOX)近年來漲勢如虹，2016年上漲36.6%、2017年則漲38.2%。但進入2018年以來，該指數表現并不盡如人意，進入10月以來更是持續走軟，10月1日起迄今已累計下跌10.25%，年初至今則累計下跌2.16%。
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干貨 | 常見的IC封裝形式，圖文并茂！
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IC芯片封裝測試工藝流程
Introduction of IC AssemblyProcess
IC封裝工藝簡介
文章來源：半導體封裝工程師之家
精華，去糟粕，重基礎，促創新
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Moldex3D模流分析之IC封裝制程靈活運用
3C產品不斷朝輕量化及多功能發展，IC封裝的制程技術研發也隨之趨向小而精致。面對使用壽命及可靠度的需求，如何采用最佳的配置進行封裝以減少缺陷發生，并提供產品最好的保護，是產業最重視的課題之一。由于影響封裝質量的變因項目會隨著制程復雜度增長，也使得研發階段尋求優化方案的難度提升；此外，IC封裝材料以及所使用的相關組件均價格不斐，因此在封裝研發的階段若能以透過CAE分析取代實驗試誤、及早找到最佳方案，便能大幅減少材料及運送等成本。
Moldex3D Studio的IC封裝解決方案提供以轉注成型(Transfer Molding)、成型底部填膠(Molded Underfill)、毛細底部填膠(Capillary Underfill)、灌膠(Potting)、壓縮成型(Compression Molding)等方式模擬封裝填料過程，并可輔以排氣分析 (Venting Analysis)、金線偏移分析 (Wire Sweep Analysis)、導線架偏移分析 (Paddle Shift Analysis)、后熟化分析 (Post Mold Curing Analysis)等功能，完成更真實的模擬。以下簡單說明Studio封裝仿真流程。
1. 制作模型
在制程類型(Molding Type)選擇芯片封裝(Encapsulation)(圖一)，接下來可直接匯入已制作完成的網格，或是使用Studio的工具建立自己的模型。使用封裝組件(Encapsulation Component)精靈可以由2D曲線產生IC對象，并可指定位置及厚度，后續即可在產生網格時自動生成Hybrid網格(圖二)。要注意不同分析模塊需有符合的屬性對象及進料類型，如壓縮成型分析需有壓縮區及移動面、灌膠分析需將進料路徑在溢流區。
展開 Moldex3D模流分析之專家分析模塊Expert
Moldex3D 解決方案
? 提供產品設計與成型條件的優化
? 提升設計的效果與質量
? 降低生產周期的時間和制造成本
? 強化生產質量跟效率
? 成型設計優化
o 澆口位置優化
o 流道尺寸優化
多口進澆的澆口位置設計
流動充填優化的歷程
實驗設計優化 (DOE)
? 支援熱塑性與熱固性材料
? 使用權重設定來作復數質量因子的DOE分析
? 評估每項質量因子的優化成型條件
應用產業
? 電子
? 光學
? 汽車
? 醫療
? 消費性產品
? IC封裝產業
最全IC封裝形式介紹
來源：半導體封裝工程師之家
這5家公司卡位臺積電先進封裝產業鏈！
弘塑、長興設備材料黏住臺積電
業界人士分析，弘塑在先進封裝清洗用的設備和材料成功打進臺積電，由于先進封裝過程會釋出大量雜質，就要依賴弘塑的清洗機臺，用高壓幫浦推動水柱清潔晶圓表面，或是將超純水霧化，深入晶圓的每個縫隙吸附雜質。2019 年，弘塑也開發出3D IC 用的蝕刻機臺，以及封裝用的去光阻液，擴大在先進封裝的市占率。
隊員5：長興化工。
由于材料占先進封裝成本三成以上，加上貿易戰讓半導體產業鏈對在地供應要求提高，臺積電有意和臺灣當地特用化學廠商加強合作，長興化工過去多年在PCB用光阻等材料擁有重要地位，也開發出3D IC封裝用材料Mold Under Fill，過去這塊市場一直是美日廠商的天下，能提供的廠商屈指可數，但長興開發出高流動性的封裝材料，已打進臺積電封裝供應鏈。
來源：半導體科技
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IC芯片生產流程：從設計到制造與封裝
因為設計各種IC需要大量和該IC相關的知識，只有像Apple這樣多金的企業，才有預算能從各知名企業挖角頂尖工程師，以設計一顆全新的IC，透過合作授權還是比自行研發劃算多了。
折衷方案，SiP現身
作為替代方案，SiP躍上整合芯片的舞臺。和SoC不同，它是購買各家的IC，在最后一次封裝這些IC，如此便少了IP授權這一步，大幅減少設計成本。此外，因為它們是各自獨立的IC，彼此的干擾程度大幅下降。
▲Apple Watch采用SiP技術將整個電腦架構封裝成一顆芯片，不單滿足期望的效能還縮小體積，讓手表有更多的空間放電池（Source：Apple官網）
采用SiP技術的產品，最著名的非Apple Watch莫屬。因為Watch的內部空間太小，它無法采用傳統的技術，SoC的設計成本又太高，SiP成了首要之選。借由SiP技術，不單可縮小體積，還可拉近各個IC間的距離，成為可行的折衷方案。下圖便是Apple Watch芯片的結構圖，可以看到相當多的IC包含在其中。
▲Apple Watch中采用SiP封裝的S1芯片內部配置圖（Source：chipworks）
完成封裝后，便要進入測試的階段，在這個階段便要確認封裝完的IC是否有正常的運作，正確無誤之后便可出貨給組裝廠，做成我們所見的電子產品。至此，半導體產業便完成了整個生產的任務。
來源：電子發燒友
展開 從注塑成型到IC封裝，制程數字分身為何如此重要？
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