5G位移下的封装产业“地壳运动”

本篇文章2870字，读完约7分钟

在5g手机新产品发布会上，soc芯片在一定程度上是一个“核心竞争力”，值得我们带头写一本好书。

众所周知，与传统的插件解决方案相比，soc(高度集成)在功耗和性能方面能够更好地满足市场需求。

然而，soc的发展往往依赖于超精密的“切割刀”，如极紫外光刻技术，它可以在几英寸内切割出高性能芯片，以满足摩尔定律的“持续一秒钟”。

有没有办法超越摩尔定律，将所有功能芯片完整和谐地包装在一起？Sip已经出现，它已经成为超越摩尔定律的重要实现方式。

技术本身的反复是理所当然的，它也将冲刷出新的河流。人工智能的大规模应用推动了图形处理器制造商NVIDIA前所未有的性能，那么5g的广阔市场前景将给包装行业带来什么“地壳运动”？

不止摩尔:sip给5g芯片带来了什么？

让我们回顾一下手机会议的ppt版本。sip为5g芯片提供了哪些功能？

首先，与片上系统(soc)相似，sip(异类集成封装)也是实现小型化和系统级封装的产品。其体系结构一般包括逻辑组件、内存组件等。

与soc不同，从封装的角度来看，sip将多个功能芯片(包括处理器和存储器)集成到一个并排或堆叠的封装中，从而实现基本完整的功能。

在用户端不同技术的实现中会出现什么样的体验差异？

一方面，有可能进一步降低5g芯片的阈值。高度集成的soc离不开euv光刻机等设备和技术的支持，产量难以保证，这也导致了5gsoc芯片及相关智能手机产品的高价。然而，sip的开发成本和开发周期相对较少，而且产量更加安全，这也使得它开始受到半导体行业的重视。

此外，小型化的趋势使芯片工业开始从7纳米工艺向5纳米、3纳米等方向挑战。然而，由于印刷电路板母板的限制，生产难度越来越高。仅仅通过减小晶体管的尺寸来完成技术和成本的迭代是不可持续的，这也为soc芯片设置了明显的性能瓶颈。在可预见的未来，如何在保持性能的同时减少包装体积，提高包装效率的sip自然会脱颖而出。例如，业内人士表示，如果将毫米波频段和亚6ghz频段集成在5g芯片上，80%的芯片将采用sip封装。

值得一提的是，5g的到来也打开了大众物联网和万物智能的爆发之窗。上亿个边缘终端使用soc芯片显然是不现实的。此外，仍然有许多终端传感器需要光感测和微机电mems来发挥作用，这是传统芯片封装所不能支持的。然而，sip技术并不受芯片类型的限制，它不仅可以集成处理器系统，还可以将其他通信传感器封装在一起，提供了一种经济高效且多样化的智能连接解决方案。

[/s2/

不仅行业感受到了sip的力量，资本市场也听到了弦歌，知道了它的优雅，并开始重视空.的sip包装市场Ase和西方证券R&D中心预测，到2020年，sip市场将达到166.9亿美元，收入增长率将提高到50%左右。

但实际上，为什么soc芯片是手机制造商的朱砂痣和白月光？

除了soc本身能够满足当前手机的性能要求之外，sip封装技术本身的瓶颈也起了很大的作用。

首先，sip在5g手机中的应用前景广阔，这意味着兼容射频设备的数量需要大幅增加。例如，亚6ghz与毫米波天线模块的兼容性自然会导致更复杂的系统连接。此外，各种功能芯片、无源元件、基板，甚至注塑材料也会有不同程度的干扰。因此，传统的标准封装天线(aip)在如此高的集成度下无法保证信号的完整性，为sip开发定制的天线模块是一个巨大的挑战。

其次，多个器件之间的高密度排队以及芯片堆叠和布线的复杂性自然会带来多样化的制造问题。例如，当前低于6ghz频带中的5g要求所有材料，例如基板、塑料封装原材料以及芯片和基板之间的连接材料，具有低损耗特性。支持稀溶液和焊剂等材料的研发也需要时间来开发。

第三，低成本的sip仍在等待技术性能的马达。与soc相比，成本更低，这原本是sip的优势，但也成为了它的“魔咒”。由于制造商和消费者对5g手机的要求越来越高，这听起来是不可能完成的，sip希望交出答案，而封装制造商必须不断探索技术创新，例如采用有机基板pop封装(hbpop)或将芯片放在基板的两面。

许多难题使得sip技术一年到头“空无人在山中，然而我想我听到了一个声音”。然而，5g“新基础设施”的号角也给了sip充电的权力。直觉上的变化是，包装行业的“地壳运动”已经开始悄然发生。

包装行业的位移:5g时代的冰山一角

sip的兴起会给包装行业带来什么变化？

首先，我们应该明确包装和测试是中国与世界半导体行业的最小差距。在过去的10年里，中国的封装和测试领域占据了集成电路市场的40%以上。2018年，a股公司在全球包装测试收入前10名企业中占据了3个席位。

再加上中国在5g方面的快速飞跃，这也将给中国包装制造商带来巨大的机遇。

当然，该行业并没有打出“情感牌”，具体到sip技术的落地。一方面，传统的“短板”已经成为起跑线。众所周知，中国半导体行业的一个缺点是eda工具，它曾经成为上游设计的能力瓶颈。然而，当涉及到sip时，有必要不断提高eda的质量，并在制造端充分探索新的工艺，从而完成整体应用转型。

另一方面，sip的异构集成也要求制造商主动合作，从各种知识产权供应商那里获得合适的小芯片，并将它们结合起来。这种多方面的合作也使中国制造商能够摆脱单一供应链的限制，发展更多的合作伙伴，共同打破游戏。

与此同时，中国市场的“长板”也提高了国内包装制造商的竞争水平。

优势之一来自对5g智能手机繁荣的良性预期。

手机制造商曾经是sip技术的最大“支付者”。比如，著名的包装检测厂孙月光在sip领域的领先地位来自于手机制造商苹果的订单；这家全球第二大包装和测试工厂是可靠的，其财务报告还显示，中国高端智能手机对wlcsp和sip的需求是该公司增长的主要驱动力。

中国手机制造商在5g产品研发方面的快速布局、5g基础设施和消费市场的培育、与包装制造商的地理邻近性以及供应链的协同效应，有望在未来发挥更大的作用，使国内包装行业“扬帆起航”。

第二个优势是中国数字化和智能化产业浪潮的整体支撑。

除了智能手机之外，大众物联网是支持半导体产业发展的新引擎，它要求更低的芯片功耗，也是支持sip的重要应用场景。例如，汽车电子设备和发动机控制单元(ecu)由微处理器(cpu)、存储器(rom、ram)、输入/输出接口(i/o)、模数转换器(a/d)以及整形和驱动等大规模集成电路组成。目前，sip主要用于将芯片集成在一起。

目前，智能车载系统和自动驾驶在中国政策、产业基金和地方园区的支持下，已经实现了快速转型，成为sip封装的“试验场”。覆盖智能家居、智能工厂、医疗设备、智能零售、虚拟现实等行业的应用前景，埋藏在中国工业规模中的“富矿”自然会催生sip技术在中国的快速腾飞。例如，中国半导体行业第一家上市公司江苏长电，通过收购新加坡兴科金鹏，积累并不断发展了一系列sip封装技术。

作为一项“超越摩尔”的定制技术，sip技术将在5g的巨大冰山下悄然推动包装行业的板块运动。时间来了又去，机会来了又去，这就是未来的行业意义。