三星電子宣布已開發(fā)出業(yè)界首個12層3D-TSV（硅穿孔）技術(shù)
2019-10-08 19:31:04來源：鹿財經(jīng)綜合編輯：鹿鳴君
原標(biāo)題：三星電子宣布已開發(fā)出業(yè)界首個12層3D-TSV（硅穿孔）技術(shù)
先進(jìn)半導(dǎo)體技術(shù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者三星電子有限公司今天宣布，已開發(fā)出業(yè)界首個12層3D-TSV（硅穿孔）技術(shù)。
三星的新創(chuàng)新被認(rèn)為是大規(guī)模生產(chǎn)高性能芯片所面臨的的最具挑戰(zhàn)性的封裝技術(shù)之一，因為它需要極高的精度才能通過擁有60,000多個TSV孔的三維配置垂直互連12個DRAM芯片。
其封裝的厚度（720?）與當(dāng)前的8層高帶寬存儲器2（HBM2）產(chǎn)品相同，這在元器件設(shè)計上是一項重大進(jìn)步。這將幫助客戶發(fā)布具有更高性能容量的下一代大容量產(chǎn)品，而無需更改其系統(tǒng)配置設(shè)計。
三星電子開發(fā)業(yè)界首創(chuàng)的12層3D-TSV芯片封裝技術(shù)
此外，3D封裝技術(shù)還具有比當(dāng)前現(xiàn)有的引線鍵合技術(shù)更短的芯片間數(shù)據(jù)傳輸時間，從而顯著提高了速度并降低了功耗。
三星電子TSP（測試與系統(tǒng)封裝）執(zhí)行副總裁Hong-Joo Baek表示：“隨著各種新時代的應(yīng)用（例如人工智能（AI）和高性能計算（HPC）），確保超高性能存儲器的所有復(fù)雜性的封裝技術(shù)變得越來越重要”。“隨著摩爾定律的擴(kuò)展達(dá)到其極限，預(yù)計3D-TSV技術(shù)的作用將變得更加關(guān)鍵。我們希望站在這一最新的芯片封裝技術(shù)的最前沿”，他進(jìn)一步指出。
依靠其12層3D-TSV技術(shù)，三星將為數(shù)據(jù)密集型和超高速應(yīng)用提供最高的DRAM性能。而且，通過將堆疊層數(shù)從8個增加到12個，三星很快將能夠批量生產(chǎn)24 GB *高帶寬內(nèi)存，其容量是當(dāng)今市場上8GB高帶寬內(nèi)存的三倍。
三星將憑借其尖端的12層3D TSV技術(shù)滿足快速增長的大容量HBM解決方案市場需求，并希望鞏固其在高端半導(dǎo)體市場的領(lǐng)先地位。
延伸閱讀：三星的先進(jìn)封裝布局
今年上半年，三星電子宣布將收購子公司三星電機(jī)的半導(dǎo)體封裝PLP事業(yè)。據(jù)韓媒《Moneys》報導(dǎo)，相關(guān)人士指出，雙方已經(jīng)完成收購PLP項目的協(xié)議，將在30日的理事會進(jìn)行討論，并在月底或下個月初公布。
但談到為何三星電子要收購三星電機(jī)PLP事業(yè)的原因?可能要回顧到2015年三星的一場敗仗。當(dāng)初蘋果手機(jī)的處理器由臺積電、三星電子分別生產(chǎn)，但臺積電自己研發(fā)出扇出型晶圓級封裝技術(shù)(InFO FOWLP)技術(shù)后，不僅首次在手機(jī)處理器上商用化，并以此技術(shù)擊退三星電子，拿下到2020年為止的獨家合約。
這是三星電子忽視半導(dǎo)體封裝技術(shù)所付出的代價，封裝技術(shù)是指硅芯片加工完畢后的包裝作業(yè)，該工程為的是要保護(hù)芯片不受外部濕氣、雜質(zhì)影響，并使主要印刷電路板能夠傳送信號。該工程在半導(dǎo)體制程中屬于后期工程，相對來說較不受關(guān)注，但也是會影響半導(dǎo)體性能的一個重要環(huán)節(jié)。
據(jù)韓媒《etnews》報道，三星有之前的沉痛經(jīng)驗后，在2015年成立特別工作小組。以三星電子子公司三星電機(jī)為主力，與三星電子合力開發(fā)“面板級扇出型封裝”FOPLP)，F(xiàn)OPLP是將輸入/輸出端子電線轉(zhuǎn)移至半導(dǎo)體芯片外部，提高性能的同時，也能降低生產(chǎn)成本。特別的是FOPLP是利用方型載板進(jìn)行競爭的技術(shù)，比FOWLP的生產(chǎn)效率要高。
據(jù)拓璞產(chǎn)業(yè)研究所介紹，三星 FOPLP與臺積電InFO-WLP的技術(shù)比較，最大不同在于封裝尺寸的大小差異，若依現(xiàn)行晶圓尺寸，InFO-WLP技術(shù)最大只能以12寸大小為主，但該技術(shù)卻可透過垂直堆棧方式，將芯片整合于PoP(Package on Package)型式，強化整體元件的功能性。
三星電子開發(fā)業(yè)界首創(chuàng)的12層3D-TSV芯片封裝技術(shù)
三星的FOPLP技術(shù)則是另一種思考模式，先將晶圓上的芯片切割好后，再置于方型載板中進(jìn)行封裝，而方型載板的面積最大為24寸×18寸，F(xiàn)OPLP技術(shù)將使整體封裝數(shù)量大幅提升，并有效縮減成本。
三星電機(jī)成功實現(xiàn)FOPLP的開發(fā)與商用化，去年三星電子推出的智能手表Galaxy Watch，其中的處理器就是該技術(shù)的成果。雖然三星順利取得FOPLP初步成果，但該技術(shù)還有許多不足的地方，外界分析指出，擁有高性能半導(dǎo)體的智能手機(jī)用處理器封裝技術(shù)之外，還需要能供應(yīng)給數(shù)千萬臺智能手機(jī)的生產(chǎn)力，但目前三星電子FOPLP技術(shù)只能應(yīng)用在智能手表處理器上，尚未有智能手機(jī)用的處理器產(chǎn)品，此外也只有一條FOPLP產(chǎn)線。
對于收購一案，《etnews》指出，業(yè)界分析認(rèn)為，三星電機(jī)投資力不足，三星電子的資源能取代三星電機(jī)，并讓技術(shù)與生產(chǎn)力快速提升，在2020年蘋果與臺積電合約結(jié)束后，有機(jī)會重新爭取蘋果訂單的機(jī)會。半導(dǎo)體封裝業(yè)界相關(guān)人士認(rèn)為：“若想供給2021年iPhone用的處理器，三星得做出萬全的準(zhǔn)備。這樣的話今年就得開始進(jìn)行設(shè)備投資等，三星電子和三星電件也將為此進(jìn)行協(xié)議。”
若是收購成功，預(yù)計三星電子也能借此加強半導(dǎo)體封裝競爭力。近期三星電子加快7納米、5納米等制程發(fā)展，隨著三星電子推進(jìn)細(xì)微工程，封裝技術(shù)能發(fā)揮的效用也會越趨明顯。
另一方面，三星電子為擴(kuò)大半導(dǎo)體封裝技術(shù)陣容，不僅開發(fā)FOPLP，也開發(fā)FOWLP技術(shù)，若三星正式投資半導(dǎo)體封裝，F(xiàn)OPLP和FOWLP等半導(dǎo)體封裝技術(shù)的發(fā)展也值得期待，半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)的重要性凸顯后，預(yù)計也能刺激該產(chǎn)業(yè)，目前韓國nepes公司也擁有新一代FOPLP、FOWLP封裝技術(shù)。
目前，兩公司對事業(yè)轉(zhuǎn)移、并購等可能性三緘其口。三星電機(jī)相關(guān)人士表示：“尚未做出PLP相關(guān)事業(yè)轉(zhuǎn)移的決定”。但三星電子收購三星電機(jī)PLP事業(yè)一事，不論目的是要奪回蘋果訂單、加強封裝競爭力，或是擴(kuò)大代工和非存儲器事業(yè)，都倍受外界關(guān)注。
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