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2021 analyse de l'état d'application de la technologie wlcsp (Wafer level Chip Size Packaging) et des perspectives de marché.
Advanced IC Packaging fait référence aux formes et technologies d'encapsulation les plus avancées de l'époque. Actuellement, l'encapsulation de structure de puce inversée (FC), l'encapsulation au niveau de la plaquette (WLP), l'encapsulation 2.5D, l'encapsulation 3D sont considérées comme des catégories d'encapsulation de haut niveau.
Schéma de circuit de développement d'emballage avancé
De 2018 à 2024, le chiffre d’affaires de l’ensemble du marché de l’encapsulation de semi - conducteurs devrait croître à un taux de croissance annuel composé (tcac) de 5,2%, tandis que le marché de l’encapsulation avancée devrait croître à un tcac de 8% et atteindre 40 milliards de dollars d’ici 2023. D'autre part, le marché de l'encapsulation traditionnelle a connu une croissance inférieure à 3,3%. Parmi les différentes plates - formes d'encapsulation avancées, les boîtiers TSV (Silicon Vias) et fan - out (fan - out) en 3D augmenteront respectivement de 29% et 15%. Les boîtiers à puce inversés, qui représentent la majeure partie du marché des boîtiers avancés, connaîtront un tcac d'environ 8%. Dans le même temps, les fans connaîtront également un tcac de 8% dans le WLP, principalement grâce au marché mobile.
Prévisions de taille du marché mondial des technologies d'emballage avancées 2018 - 2024 (1 milliard de dollars)
De plus, il y a une tendance croissante à combiner la fabrication de plaquettes frontales avec des boîtiers d'extrémité arrière avancés. Les principaux fabricants mondiaux de plaquettes, tels qu'Intel, TSMC et Samsung, combinent étroitement des technologies de fabrication de plaquettes avancées avec des formes d'emballage avancées pour renforcer les avantages de l'intégration technologique dans la fabrication de produits IC. La concentration de l'industrie mondiale de l'étanchéité et des essais est en constante augmentation, influencée à la fois par la technologie et l'échelle. Avant 2017, huit entreprises d'étanchéité et d'essais, y compris les activités d'emballage back - end des fondations, détenaient environ 87% du marché de l'emballage avancé.
Wafer level Chip Size Packaging (wlcsp), en tant que technologie d'emballage avancée, répond aux besoins et aux tendances du développement de l'électronique grand public (léger, petit, Court, mince, bas prix). L'encapsulation wlcsp présente les principaux avantages suivants par rapport à l'encapsulation traditionnelle: (1) Optimisation de la chaîne industrielle d'encapsulation. Dans un procédé d'encapsulation classique, la plaquette est d'abord découpée en puces feuilletées. Après avoir été testée comme une puce qualifiée, la plaquette est placée sur un cadre de connexion ou un substrat d'encapsulation (substrat), puis un test d'encapsulation est effectué. La chaîne industrielle comprend les usines de plaquettes, les usines de substrats, les usines d'étanchéité et les usines d'essai. L'encapsulation de la taille de la plaquette est l'encapsulation et le test de la plaquette, puis la découpe de la plaquette après l'encapsulation et le test. Comparé à l'encapsulation traditionnelle, l'encapsulation wlcsp peut intégrer les usines de substrats, les usines d'encapsulation et les usines de test dans la chaîne industrielle d'encapsulation traditionnelle, réduisant ainsi considérablement le cycle de production des puces, améliorant l'efficacité de la production et réduisant les coûts de production. Deuxièmement, l'encapsulation wlcsp peut réduire le test des puces qualifiées avant l'encapsulation, ce qui peut réduire efficacement le coût de l'encapsulation; Enfin, l'encapsulation wlcsp est une extension de la technologie de fabrication de plaquettes qui réduit considérablement les différences techniques entre les segments arrière (Encapsulation) et avant (fabrication de plaquettes) du semi - conducteur, ce qui rend l'accostage technique entre les segments arrière et avant du semi - conducteur plus facile à réaliser. L'encapsulation wlcsp peut intégrer la conception IC, la fabrication de plaquettes, les tests d'encapsulation, l'usine de substrats, optimiser la chaîne industrielle, résoudre les problèmes techniques et standard d'accostage dans la conception IC, la fabrication de puces, l'inspection d'encapsulation, l'usine de substrats et d'autres liens, et promouvoir davantage Le développement du modèle de remplacement professionnel.
Nombre de plaquettes en boîtier avancé (équivalent à 12 pouces) et distribuées par modèle d'affaires en 2018
2. Le coût d'encapsulation diminue avec l'augmentation du nombre de puces sur la plaquette. L'encapsulation de la taille de la puce au niveau de la plaquette consiste à encapsuler la plaquette entière avant de couper la puce, tandis que l'encapsulation traditionnelle consiste à découper la plaquette en puce d'abord, puis à mettre en œuvre l'encapsulation de la puce. En général, le coût d'encapsulation du wlcsp est mesuré en fonction du nombre de plaquettes, et le nombre de puces coupées n'est pas nécessairement lié au coût d'encapsulation traditionnel, mais plutôt au coût d'encapsulation en fonction du nombre de puces encapsulées. Le coût d'encapsulation du wlcsp diminue donc avec l'augmentation de la taille de la plaquette et l'augmentation du nombre de puces. Dans la tendance de développement du marché de l'électronique grand public, l'avantage de coût d'un boîtier léger, petit, Court, mince et de taille de puce au niveau de la plaquette est plus évident et usurpera progressivement la part de marché du boîtier traditionnel.
3. Wlcsp deviendra la méthode d'encapsulation dominante à l'avenir. L'industrie estime que la technologie d'encapsulation 3D basée sur les Vias au silicium (TSV) est la solution principale pour aller au - delà de la loi de Moore et constitue la tendance future de la technologie d'encapsulation des semi - conducteurs. L'encapsulation wlcsp est la base de la technologie via silicium, et les deux processus sont très similaires. En maîtrisant la technologie d'encapsulation wlcsp (en particulier la série shellcase wlcsp), nous pouvons rapidement entrer dans le domaine de la technologie de Vias silicium et jouer un rôle important dans la technologie d'encapsulation 3D de demain.
Différence entre le boîtier de taille de puce au niveau de la plaquette et le boîtier traditionnel
Yole Development prévoit que le marché de l'emballage wlcsp passera d'environ 1,4 milliard de dollars en 2010 à 3,2 milliards de dollars en 2018, soit un tcac de 12%, représentant environ 11% de l'emballage avancé et environ 6% de l'industrie mondiale des tests d'emballage. Stimulé par la demande de petites puces telles que l'électronique grand public et l'électronique automobile, nous prévoyons que le marché de l'emballage wlcsp atteindra environ 3,5 milliards de dollars en 2019 et devrait continuer à croître.
Wlcsp utilise principalement la technologie d'encapsulation de bloc de plaquette et d'encapsulation wlcsp de la série shellcase. L'encapsulation de bloc de tranche est une forme d'encapsulation wlcsp relativement peu techniquement difficile. Sa caractéristique principale est que les circuits et les Plots peuvent être directement sortis sur la face avant de la puce. La série shellcase wlcsp permet non seulement de diriger les circuits et les Plots directement sur la face avant de la puce, mais également de diriger les circuits de la puce vers la face arrière de la puce, puis de fabriquer les Plots. Les boîtiers wlcsp de la série shellcase contiennent des points techniques clés pour l'encapsulation des billes de plaquette qui sont plus difficiles et plus complexes à réaliser que l'encapsulation des billes de plaquette. Le prix unitaire de la technologie d'encapsulation Wafer Bulk est inférieur à celui de la technologie d'encapsulation shellcase Series en raison de difficultés techniques et de différences significatives dans le domaine d'application. La série shellcase wlcsp présente d'excellents avantages en termes de boîtier de capteur d'image, tandis que le boîtier à puce ne peut pas être appliqué dans des domaines tels que les capteurs d'image en raison de la présence de Plots sur la face avant de la puce.
Le marché des substrats d'emballage a atteint près de 7 milliards de dollars en 2018
