半导体生产流程由晶圆制造、晶圆测试、芯片封装和封装后测试组成。半导体封测是指将通过测试的晶圆按照产品型号及功能需求加工得到独立芯片的过程。
封装过程为:
来自晶圆前道工艺的晶圆通过划片工艺后,被切割为小的晶片,然后将切割好的晶片用胶水贴装到相应的基板(引线框架)架的小岛上,再利用超细的金属(金、锡、铜、铝)导线或者导电性树脂将晶片的接合焊盘连接到基板的相应引脚,并构成所要求的电路;然后再对独立的晶片用塑料外壳加以封装保护。
塑封之后,还要进行一系列 *** 作,如后固化、切筋和成型、电镀以及打印等工艺。封装完成后进行成品测试,通常经过入检、测试、和包装、等工序,最后入库出货。
典型的封装工艺流程为:划片 装片 键合 塑封 去飞边 电镀 打印 切筋和成型 外观检查 成品测试 包装出货。
扩展资料:
半导体封装测试的形式:
半导体器件有许多封装形式,按封装的外形、尺寸、结构分类可分为引脚插入型、表面贴装型和高级封装三类。从DIP、SOP、QFP、PGA、BGA到CSP再到SIP,技术指标一代比一代先进。
半导体封装经历了三次重大革新:
1、在上世纪80年代从引脚插入式封装到表面贴片封装,它极大地提高了印刷电路板上的组装密度;
2、在上世纪90年代球型矩阵封装的出现,满足了市场对高引脚的需求,改善了半导体器件的性能;
3、芯片级封装、系统封装等是现在第三次革新的产物,其目的就是将封装面积减到最小。
参考资料来源:百度百科—半导体封装测试
据媒体报道,自8月份以来,受 游戏 机、笔记本电脑和其他消费电子产品的需求增加影响,全球封测厂龙头日月光、力成 科技 等厂商的消费逻辑芯片封测订单明显增加,部分生产线已经满负荷运行。由于消费逻辑芯片的订单增加,部分后端厂商三季度的月产能预计环比会增长20%到25%。
作为集成电路产业链不可缺少的一部分,半导体封测得益于对更高集成度的需求,以及5G、消费电子、物联网等驱动,市场规模快速扩大。
根据中国半导体协会数据,2019年我国半导体封测市场达2350亿元,同比增长7.10%。2012年我国封测市场销售额为1036亿元,七年以来我国半导体封测市场年复合增速为12.4%,增速保持较高水平。
封测作为我国半导体领域优势最为突出的子行业,在当前国产半导体产业链中,国产化程度最高、行业发展最为成熟。
随着上游的芯片设计公司选择将订单回流到国内,具备竞争力的封测厂商将实质性受益。随着5G应用、AI、IoT等新兴领域发展,我国封测行业仍然有望保持高增长。
集成电路封装测试是半导体产业链的中下游,包括封装和测试两个环节。
封装是对制造完成的晶圆进行划片、贴片、键合、电镀等一系列工艺,以保护晶圆上的芯片免受物理、化学等环境因素造成的损伤,增强芯片的散热性能,以及将芯片的I/O端口引出的半导体产业环节。
而测试主要是对芯片、电路等半导体产品的功能和性能进行验证的步骤,其目的在于将有结构缺陷以及功能、性能不符合要求的半导体产品筛选出来,以确保交付产品的正常应用。其中,封装环节价值占比约为80%~85%,测试环节价值占比约15%~20%。
全球集成电路企业主要分为两类,一种是涵盖集成电路设计、制造以及封装测试为一体的垂直整合型公司(IDM公司),例如三星、英特尔、海力士等独立专业化的公司。
另外一种则是将IDM公司进行拆分形成独立的公司,可以分为IC设计公司、晶圆代工厂及封装测试厂。全球知名封装测试厂包括安靠、日月光、长电 科技 、通富微电等。
封测环节是半导体细分领域国产化进展最快的环节。国内企业最早以封测技术为切入点进入集成电路产业,近年来,国内封测企业通过外延式扩张获得了良好的产业竞争力,技术实力和销售规模已进入世界第一梯队。
在芯片制造产能向大陆转移的大趋势下,大陆封测企业近水楼台,抢占了中国台湾、美国、日韩封测企业的份额。国内的几家封测厂商长电 科技 、华天 科技 、通富微电等巨头都已经挤进全球前十名。
长电 科技 联合产业基金、芯电半导体收购新加坡封测厂星科金朋,获得SiP、WLP、FC+Bumping能力以及扇出型封装技术,技术达到国际一流水平,主要掣肘在于客户资源。其规模进一步提升,目前已经做到全球第三名,同时在封测产品的布局上也进一步完善,在低端、中端、高端等封装领域都有突破。
华天 科技 收购美国FCI,通富微电联合大基金收购AMD苏州和槟城封测厂,晶方 科技 则购入英飞凌智瑞达部分资产。
全球十大封测厂通过这一系列并购后已经基本形成了日月光-矽品 科技 、安靠-J-Devices、长电 科技 -星科金朋等三大阵营。
全球封装技术的主流处于第三代的成熟期,向第四阶段演进。SiP和3D是封装未来重要的发展趋势,但鉴于3D封装技术难度较大、成本较高,SiP,PoP,HyBrid等封装仍是现阶段业界应用于高密度高性能系统级封装的主要技术。
在最高端技术上制造、封测已有融合:台积电已建立起CoWoS及InFO两大先进封测生态系统。日月光拥有FC+Bumping等成熟技术。
先进封装技术将推动半导体封装市场继续扩容。集成电路封装技术的演进主要为了符合终端系统产品的需求,为配合系统产品多任务、小体积的发展趋势,集成电路封装技术的演进方向即为高密度、高脚位、薄型化、小型化。
根据麦姆斯咨询援引Yole预测,2019年-2024年期间先进封装市场预计将以8%的复合年增长率增长,市场规模到2024年将达到440亿美元;与此同时,传统封装市场的复合年增长率预计仅为2.4%。
海通证券认为,全球集成电路产业为降低生产成本而将生产中心转移至亚洲地区,在完整的、动态的垂直分工体系下,技术、品质及交期均有保障;而且随着IDM公司逐步增加部分测试业务的外包,集成电路测试代工业务将朝着专业化、高品质服务方向不断发展。目前全球IC测试代工产业是封测一体厂和专业测试厂并存的格局,其中专业测试厂龙头厂商稳健成长。
文/星空下的大橙子
1987年,世界上第一家芯片代工企业台积电在新竹成立。30多年过去了,这家业界巨掣掌握着全球芯片代工市场52%的份额(据iFind数据),拿下了苹果、华为等厂商几乎全部高端制程(16nm及以下)订单。由它创立的ICT(信息与通信技术)行业设计、制造和封装测试三环节分离的垂直分工模式也繁荣发展,奠定了全球信息化浪潮的生产力基础。但是众所周知,凡是有利于世界的,都是懂王反对的。在懂王兴风作浪之下,半导体全球产业链断裂的风险与日俱增。有消息称华为已经开始将14nm制程订单从台积电转到中芯国际(HK0981),并派出工程师入驻中芯,帮助研发7nm工艺。
全球化逆流汹涌,半导体行业不能自主可控就意味着断供停产的风险。
一、一石三鸟,背靠大树的通富微电
实现自主可控的第一步是找到突破口。在设计、制造和封测三个环节里封测的技术含量最低,也成了自主可控最先突破的环节。根据iFind数据,我国最大的三家封测企业长电 科技 (600584)、华天 科技 (002185)和通富微电(002156)合计占据了全球约25%的市场份额,并且都进入了顶级企业的供应链。尤其是通富微电,拿到了世界处理器两强之一AMD90%以上的CPU和显卡封测订单。
成立于1994年的通富微电之所以能在AMD的订单中拿下这么大的份额,是因为公司于2016年4月出资3.71亿美元收购了AMD苏州和AMD槟城两家封测厂85%的股权。这两家工厂原本就承担着AMD大部分产品的封测任务,并购之后分别更名为通富超威苏州和通富超威槟城。通过这次并购,通富不仅扩充了 产能 ,还提升了 工艺和研发 能力,更与 大客户 AMD深度绑定。2019年,来自AMD的订单为通富带来了40.77亿营收,占通富全年营收的49.32%。
通富也曾经表示,AMD这个大客户是公司有别于其他封测企业的最大优势。
二、增收减利,大树底下未必好乘凉
通富在《2019年年报》中明确写到,由于AMD7nm制程的CPU和显卡上市大卖,带动公司报告期内2019年营收上升14.45%。看来这个“特别的优势”确实是个优势。
但是这个优势够不够特别呢?橙哥觉得也真是够特别——2019年通富微电净利润大降 84.92% ,扣除非经常性损益的净利润(扣非净利润)甚至 亏损1.3亿 ,全靠政府补贴才实现盈利。虽然橙哥一直支持政府对高 科技 行业进行补贴,也着实吓了一跳。
通富在年报中对这一怪现状并未加以解释。当然我们可以从利润表中看到,2019年营收上升 10.44亿 的同时,成本上升了 10.62亿 。收入增长弥补不了成本的增加,再加之研发费用增加 1.26亿 ,基本上与去年1.27亿的净利润相当。如此一来也就难怪通富的扣非净利润会亏损了。
但是橙哥更关心的是,成本为何会上升如此之多。这一点通富在年报附注中同样未加说明,反而是研发费用的结构露出了端倪。
对于封测企业来说,其研发费用与生产成本的结构十分相似。都是原材料占大头,而原材料中占比最大的是载板,大约占到整个成本的 40%以上 。
载板,也叫基板,可以理解为使一种高端印刷电路板(PCB),主要功能是作为芯片的载体。目前载板的产能基本掌握在日韩企业手中,全球前十大载板企业合计市占率超过 80% ,集中度很高。国内载板龙头深南电路(002916)只能做存储芯片载板,对CPU载板无可奈何。所以,封测企业面对上游的载板供应商就 没什么议价权 。2018年起,由于看到5G建设和消费电子升级的趋势,载板先于下游半导体市场进入景气行情,价格节节攀升。这就是通富成本大涨的原因。显然,我们的封测企业也很难把这个成本转嫁给客户。只能自己扛下亏损。
至于为什么通富的经营现金流增加了 6.5个亿 ,那是因为通富把该付给供应商的货款全截流在自己这了。
三、结语
在通富微电身上,橙哥看到了中国ICT产业的希望与无奈:
1.希望在于国内企业确实有能力拿出顶级的技术和工艺,做出顶级的产品;
2.无奈在于各个环节难以做到齐头并进。因此难以形成 集群效应 ,使得先头部队陷入孤立无援的境地。
去年,全球封测一哥日月光营收高达973.5亿人民币。相比之下,大陆封测三巨头的营收总计也就400亿左右(长电 科技 尚未发布年报)。这说明我们的先头部队还没有到达战场的腹地,向半导体全产业链自主可控的进军才刚刚启程。
如果想要走远,半导体行业需携手同进结伴而行。
注:本文不构成投资建议,股市有风险,投资需谨慎,没有买卖就没有伤害。
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