2017年是半導體產業(yè)史無前例的一年，市場成長率高達21.6%，促使產業(yè)規(guī)模膨脹達創(chuàng)紀錄的近4100億美元。在這種動態(tài)背景下，先進封裝產業(yè)發(fā)揮關鍵作用，根據產業(yè)研究機構Yole Développement(Yole)最新研究指出，2023年先進封裝市場規(guī)模將達到約390億美元。

從2017年到2023年，整個半導體封裝市場的營收將以5.2%的年復合成長率(CAGR)成長。仔細分析其中差異，先進封裝市場CAGR將達7%，另一方面，傳統(tǒng)封裝市場CAGR僅3.3%。在不同的先進封裝技術中，3D硅穿孔(TSV)和扇出型封裝(Fan-out)將分別以29%和15%的速度成長。構成大多數先進封裝市場的覆晶封裝(Flip-chip)將以近7%的CAGR成長；而扇入型晶圓級封裝(Fan-in WLP)CAGR也將達到7%，主要由行動通訊應用推動。

先進半導體封裝被視為提高半導體產品價值、增加功能、保持/提高性能同時降低成本的一種方式。無論如何，更多異質芯片整合，包括系統(tǒng)級封裝(SiP)和未來更先進的封裝技術都將遵循此趨勢。各種多芯片封裝技術正在高階和低階應用同時開發(fā)，用于消費性、高速運算和專業(yè)應用。

封裝的新驅動力

WLP Concepts的顧問Jim Walker說，除了這些封裝的先進性之外，在多芯片方案，車聯(lián)網，智能城市和智能家庭方面也產生了一些新的驅動。

“許多半導體會進入到這些系統(tǒng)——激光雷達，雷達系統(tǒng)，通訊，當有這些諸多的元器件時，無論是交通信號燈或是其它，包括動力系統(tǒng)充電，”他在3D ASIP上說，“安全將會是無人駕駛的重中之重?！?/p>

他也指出，智能城市和智能家庭技術也是會有明顯增長的區(qū)域。

“智能城市包含智能設施，智能家庭，市民響應，緊急響應，整個的交通系統(tǒng)，綠色規(guī)劃和綠色生活。街道照明已經是先行的一大典范。大量的半導體會使用到所有的這些應用中。各種各樣的半導體的使用正變得更為普遍，特別是今年，因為所有這些新應用都正在開始推廣自己，這就是為什么你會看到20%的增長，”Walker說，“智能家庭——恒溫裝置，燈光，電動汽車充電，充電樁，諸多的娛樂設施——我們已經讓他變成現(xiàn)實。家庭健康護理和遠程監(jiān)控——而不是去外出就醫(yī)，許多健康護理公司會談及安裝遠程的監(jiān)控和最起碼的初步診斷，這些動作在家就可以完成，然后根據談話或是和醫(yī)生的交流，或是根據家里就有的遠程監(jiān)控系統(tǒng)，或是血壓，或是心跳，能夠和醫(yī)生互動，然后你再決定需不需要去見醫(yī)生，做一次親自檢查?！?/p>

在這增長的背后，然而，是對更快和更靈活的晶圓制造工藝的需求，這就是從先進封裝的市場細分中帶動興趣的因素。

“開發(fā)一種新產品，新晶圓，以及晶圓驗證和線路驗證，從開始設計到真正拿到晶圓開始大規(guī)模量產，通常需要12到18個月的周期時間，”Walker說，“我們知道，大概每三到六個月會出新款的手機，如果花費12到18個月時間來真正得到新的芯片，這并不真正能使它兼容，當它發(fā)布時，其實這個芯片已經是過去就開發(fā)出來了。我們通過封裝和線路板級封裝工藝也需要一種更適合的系統(tǒng)整合工藝，就像多元整合（heterogeneous integration）在過去一兩年已成為流行詞匯。當然我們想要它是最可能低的成本。我們通過硅來整合？我們真的會繼續(xù)每18到24個月的摩爾定律變化，簡化工藝節(jié)點和其它等等？設計成本正在增加，10納米和7納米的硅成本更高，對于每個芯片的實際的硅的成本正在增加，此外，更高的測試成本和良率也是一個因素，所以我們需要更靈活的晶圓制造來滿足上市時間，以及更定制化的工藝?！?/p>

系統(tǒng)級封裝(System-in-package)技術可以加速新芯片設計和制造，同時提供比系統(tǒng)單芯片（system-on-a-chip）技術更低的成本，他提到，芯片制造，封裝和線路板級封裝之間的分界線正在快速的產品介紹中變得模糊。

蘋果Apple Watch就是晶圓廠和封裝廠如何領先地在相當緊湊的尺寸的產品中集成將近100顆元器件的例子，Walker說，日月光(ASE)和臺積電(TSMC)深度參與了實現(xiàn)蘋果想要的可穿戴小玩意兒。

在超過三天的3D ASIP諸多會議上，他們談論了諸多芯片封裝的議題，例如 微凸起（microbumps），高密度互聯(lián)焊（high-density interconnect bonding），先進材料，基板堆疊和薄晶圓操作，特殊應用的知識產權，國防高級研究計劃局的芯片計劃，以及圖像傳感器。