substrate封装（先进封装市场恐生变）

本文目录

• 先进封装市场恐生变
• 请问封装基板与pcb区别
• 封装一颗IC需要哪些材料
• 封装基板与pcb区别
• substrate在封装中是什么意思
• 关于内存芯片的几个问题

先进封装市场恐生变

近日，有台湾地区媒体报道，台积电已将2.5D封装技术CoWoS（Chip On Wafer On Substrate）业务的部分流程（On Substrate，简称oS）外包给了OSAT厂商，主要集中在小批量定制产品方面。而类似的合作模式预计将在未来的3D IC封装中继续存在。

CoWoS技术先将芯片通过Chip on Wafer（CoW）的封装制程连接至硅晶圆，再把CoW芯片与基板连接（oS）。

台积电拥有高度自动化的晶圆级封装技术，而oS流程无法实现自动化的部分较多，需要更多人力，而日月光（ASE）、矽品、安靠（Amkor）等顶尖OSAT厂商在oS流程处理方面的经验更多。

在过去几年里，台积电已经陆续将部分封装业务的oS流程外包给了上述OSAT厂商，包括使用FOWLP和InFO封装工艺的HPC芯片。

消息人士称，在封装业务方面，台积电最赚钱的是晶圆级SiP技术，如CoW和WoW，其次是FOWLP和InFO，而oS的利润最低。由于异构芯片集成需求显著增长，预计台积电会将更多的低利润封装业务交给OSAT。

无论以上消息是否属实，在制程工艺进步艰难的当下，先进封装的重要性愈加凸出，而台积电作为领先企业，其先进制程和封装高度融合能力将引领今后几年的芯片封装市场，相应举动对市场格局也会产生影响。

先进封装市场快速升温

Yole预测，2017~2022 年，全球先进封装技术：2.5D&3D，Fan-out，Flip-Chip的收入年复合增长率分别为28%、36%和8%，而同期全球封测行业收入年复合增长率为3.5%，明显领先于传统封装市场。2021年，OSAT厂商将花费不低于67亿美元用于先进封装的技术研发、设备采购和基础设施建设。此外，不只是OSAT，台积电和英特尔也在先进封装上花费巨大。

在这场竞赛中，最抢眼的有5家企业，分别是日月光、台积电、英特尔、Amkor和江苏长电（JCET）。其中，台积电计划在2021年斥资25亿至28亿美元，以基于其 InFO、CoWoS 和 SoIC 的产品线来建设封装厂。Yole估计，台积电在2020年从先进封装中获得了36亿美元的营收。

另外，OSAT霸主日月光宣布，将向其晶圆级封装业务投入20亿美元；英特尔则宣布，将在美国亚利桑那州投资200亿美元建设晶圆厂，并扩大其在亚利桑那州和俄勒冈州工厂的Foveros/EMIB封装业务，此外，还将投资先进封装的合作项目，这方面的合作对象主要是台积电。

先进封测技术可以提高封装效率、降低成本、提供更好的性价比。目前来看，先进封装主要包括倒装（Flip Chip）、凸块（Bumping）、晶圆级封装（Wafer level package）、2.5D封装、3D封装（TSV）等技术。先进封装在诞生之初只有WLP、2.5D和3D这几种，近年来，先进封装向各个方向快速发展，而每个开发相关技术的公司都将自己的技术独立命名，如台积电的InFO、CoWoS，日月光的FoCoS，Amkor的SLIM、SWIFT等。

在中国大陆地区，2015年以前，只有长电 科技 能够跻身全球前十，而在2017年，三家封测企业营收分别增长 25%、28%、42%。长电 科技 一跃成为全球OSAT行业中收入的第3名。

在技术储备方面， 在大陆三大龙头封测企业当中，长电 科技 的先进封装技术优势最为突出。据悉，其掌握了Fan-out eWLB（embedded wafer level BGA），WLCSP（wafer-level chip scale packaging），SiP，Bumping，PoP（package on package）等高端封装技术。

5G需求最强烈

随着手机越来越轻薄，在有限的空间里要塞入更多组件，这就要求芯片的制造技术和封装技术都要更先进才能满足市场需求。特别是在5G领域，要用到MIMO技术，天线数量和射频前端（RFFE）组件（PA、射频开关、收发器等）的数量大增，而这正是先进封装技术大显身手的时候。

目前来看，SiP技术已经发展到了一个较为成熟的阶段，由于SoC良率提升难度较大。为了满足多芯片互联、低功耗、低成本、小尺寸的需求，SIP是一个不错的选择。SiP从封装的角度出发，将多种功能芯片，如处理器、存储器等集成在一个封装模块内，成本相对于SoC大幅度降低。另外，晶圆制造工艺已经来到7nm时代，后续还会往5nm、3nm挑战，但伴随而来的是工艺难度将会急剧上升，芯片级系统集成的难度越来越大。SIP给芯片集成提供了一个既满足性能需求又能减少尺寸的解决方案。

而为了满足5G的需求，在SiP的基础上，封装技术还在演进。通过更先进的封装技术，可解决产品尺寸过大、耗电及散热等问题，并利用封装方式将天线埋入终端产品，以提升传输速度。

以5G手机为例，应用讲究轻薄短小、传输快速，且整体效能取决于核心的应用处理器（AP）芯片，而随着5G高频波段的启用，负责传输信号的射频前端（RFFE）和天线设计也越来越复杂，需要先进封装技术的支持。

竞争加剧

近几年，虽然排名前十的厂商一直未有大的变化，但是它们之间的竞争激烈程度与日俱增，特别是市场对先进封装技术的需求量快速增长，这也逐渐成为了优秀封测企业的试金石。不仅是传统的OSAT封测企业，近些年，一些IDM和晶圆代工厂也在企业内部大力发展封测业务，以提升其生产效率和自主能力，而且，这些企业研发的一般都是先进的封测技术。在这类企业中，典型代表就是台积电、三星和英特尔。

如台积电的InFO（Integrated Fan-Out），就是其标志性技术。另外还有CoWoS（Chip on Wafer on Substrate）封装技术。该技术是为解决能耗问题而发展出的2.5D封装解决方案。此外，台积电还在研发和推广其3D封装技术——SoIC。

近些年，为了提升综合竞争力，三星也在发展先进封装技术，但与台积电相比还是有差距。代表技术是“面板级扇出型封装”FOPLP)，FOPLP是将输入/输出端子电线转移至半导体芯片外部，提高性能的同时，也能降低生产成本。

英特尔自研的先进封装技术是EMIB（嵌入式多芯片互连桥接）2D封装 和 Foveros 3D封装。此外，还有用于以上封装的先进芯片互连技术，包括Co-EMIB、ODI和MDIO。

有了IDM和晶圆代工厂的加入，封测业的竞争或许将更加激烈，在多方势力的竞逐下，在不久的将来，不知道传统OSAT封测企业的格局是否会被打破。

先进制程工艺对封装提出了更高要求，或者说，先进封装在一定程度上可以弥补制程工艺的不足。因此，最近几年，台积电和三星不断在3D先进封装技术方面加大投入，争取把更多的先进技术掌握在自己手中。

在台积电2021 线上技术研讨会期间，该公司披露了3DFabric系统整合解决方案，并将持续扩展由三维硅堆栈及先进封装技术组成的3DFabric。

台积电指出，针对高性能运算应用，将于2021年提供更大的光罩尺寸，以支持整合型扇出暨封装基板（InFO_oS）和CoWoSR封装方案，运用范围更大的布局规划来整合chiplet及高带宽内存。

此外，系统整合芯片方面，芯片堆栈于晶圆之上的版本预计今年完成7nm的验证，并于2022年在崭新的全自动化晶圆厂开始生产。

针对移动应用，台积电则推出了InFO_B解决方案，将移动处理器整合于轻薄精巧的封装之中，提供强化的性能和功耗效率，并且支持移动设备芯片制造厂商封装时所需的动态随机存取内存堆栈。

台积电还将先进封装的业务拓展到了日本，这也需要一笔可观的投资。日本经产省表示，台积电将在日本茨城县筑波市设立研发据点，总经费约370亿日元，日本政府将出资总经费约5成予以支持。据悉，拥有领先封装技术的日本企业Ibiden、半导体装置厂商芝浦机械（Shibaura Machine ）等与半导体有关的约20家日本企业有望参与研发，重点就是“小芯片”和3D封装技术。

三星研发的3D封装技术为X-Cube，该技术利用TSV封装，可让多个芯片进行堆叠，制造出单一的逻辑芯片。

三星在7nm制程的测试过程中，利用TSV 技术将SRAM 堆叠在逻辑芯片顶部，这也使得在电路板的配置上，可在更小的面积上装载更多的存储单元。X-Cube还有诸多优点，如芯片间的信号传递距离更短，以及将数据传送、能量效率提升到最高。

三星表示，X-Cube可让芯片工程师在进行定制化解决方案的设计过程中，能享有更多弹性，也更贴近他们的特殊需求。

2020年至今，日月光在先进封装研发方面取得了多项成果，具体包括：覆晶封装方面，实现了7nm/10nm芯片制程技术认证，14nm/16nm铜制程/超低介电芯片覆晶封装应用、银合金线于混合式覆晶球格阵列式封装技术；焊线封装方面，开发了第二代先进整合组件内埋封装技术、超细间距与线径铜/金焊线技术，移动式存储技术、晶圆级扇出式RDL 打线封装；晶圆级封装方面，有扇出型30um芯片厚度研磨前切割技术、8 Hi HBM CPD晶圆高精准度(+/-2um)研磨技术、晶圆穿导孔、玻璃基板封装、晶圆级芯片尺寸六面保护封装技术开发、扇出型PoP芯片产品开发、晶粒贴合晶圆制程技术；先进封装与模组方面，开发了低功耗天线设计与封装技术、可弯曲基板及封装技术、双面薄化无线通讯模组技术、5G天线封装等；面板级封装方面，开发了扇出型动态补偿光罩之面板级封装技术。

在此基础上，日月光将在2021年持续扩大先进制程与产能规模，特别是在5G、SiP、感应器、车用电子及智能型装置方面，会进一步加大投入力度。此外，预计多芯片及感应器相关需求会增加。

结语

封装对于提升芯片整体性能越来越重要，随着先进封装朝着小型化和集成化的方向发展，技术壁垒不断提高。未来，先进封装市场规模有望快速提升，技术领先的龙头厂商则会享受最大红利。

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请问封装基板与pcb区别

封装基板是PCB，即印刷线路板中的术语。简单来说就是电路板。
封装基板是Substrate（简称SUB），即印刷线路板中的术语。基板可为芯片提供电连接、保护、支撑、散热、组装等功效，以实现多引脚化，缩小封装产品体积、改善电性能及散热性、超高密度或多芯片模块化的目的。封装基板应该属于交叉学科的技术，它涉及到电子、物理、化工等知识。
以BGA、CSP、TAB、MCM为代表的封装基板（PackageSubstrate，简称PKG基板），是半导体芯片封装的载体，封装基板目前正朝着高密度化方向发展。而积层法多层板（BUM）是能使封装基板实现高密度化的新型PCB产品技术。
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封装一颗IC需要哪些材料

　制造这些各种各样的IC封装时用到的材料十分重要。它们的物理性质、电学性质和化学性质构成了封装的基础，并会最终影响到封装性能的极限。引线框架封装和层压基板封装结构的物理性质有显而易见的差异；然而，相对于这两种封装各不相同的材料性质，人们对于封装性能要求却基本一致。进行一次对于封装组成要素逐点详述的回顾会有助于展现封装中选择的多样性和性能需求的复杂性。
　　按照合乎逻辑的次序，理应从引线框架材料开始讲起，这是因为使用引线框架的产品仍然在IC封装中占据主导地位。引线框架主要用于引线键合互连的芯片。能够焊接引线的表面处理层，如银或金，被镀在一个被称为“内部引线键合区”的区域上。这道工艺采用了局部镀膜方法。由于贵金属很难同塑封料结合，所以这道工艺成本较高。
　　用于IC封装中的引线框架的金属材料一般根据封装的要求在几种材料中选取一种。对于陶瓷封装，一般选择合金42或Iconel合金作为引线框架材料，因为这些合金与陶瓷材料基板的热膨胀系数（CTE）相匹配。因为陶瓷材料的脆性的缘故，CTE匹配对于陶瓷材料很重要。但是，在表面贴装元件的最后的装配中，根据尺寸的不同，低CTE材料会对可靠性产生负面影响。这是因为这些低CTE材料与大多数的标准的PCB基板的CTE产生失配。虽然高模量、低CTE的金属材料作为引线框架材料时，能够在陶瓷封装和塑料DIP封装中表现良好，但是在表面贴装塑料封装时，铜是一种更好的引线框架材料。因为铜更加柔软，能够更好地保护焊点。铜还具有电导率更高的优点。

封装基板与pcb区别

封装基板是可为芯片、电子元器件等提供电气连接、保护、支撑、散热、组装等功效，以实现多引脚化，缩小封装产品体积、改善电气性能及散热性、超高密度或多芯片模块化以及高可靠性的电子基板。
封装基板可以简单的理解为是具有更高性能或特种功能的PCB或薄厚膜电路基板。封装基板起到了芯片与常规印制电路板(多为母板、副板，背板等)的不同线路之间的电气互联及过渡作用，同时也为芯片提供保护、支撑、散热、组装等功效。
PWB和PCBPWB(printed wiring
board)：泛指表面和内部布置有导体图形的绝缘基板。PWB本身是半成品，作为搭载电子元器件的基板而起作用。通过导体布线，进行连接构成单元电子回路，发挥其电路功能。
PCB(printed ciruid
board)是指搭载了电子元器件的PWB的整个基板为印制电路板。在多数情况下，通常将PWB与PCB按同义词处理而不加区分。实际上PWB和PCB在有些情况下是有区别的，例如，PCB有时特指在绝缘基板上采用单纯印刷的方式，形成包括电子元器件在内的电路，可以自成一体;而PWB更强调搭载元器件的载体功能，或构成实装电路，或构成印制电路板组件。通常简称二者为印制板。
主板主板：又称为母板。是在面积较大的PCB上安装各种有源、无源电子元器件，并可与副板及其它器件可实现互联互通的电子基板。通讯行业一般称其为背板。
实装此词来自日文，此处借用。“块”搭载在“板”上称为实装，裸芯片实装在模块基板副板：又称子板或组件板，是在面积较小的PCB上安装部分电子元器件，构成具有各种功能的卡、存储组件、CPU组件以及带有其它元器件的基板。再通过连接器(接插件、电缆或刚挠板等)实现与主板的承载与互联。这样使得故障元器件的维修及电子产品的升级变得更为简便。
即实装专指上述的“块”搭载在基板上的连接过程及工艺，涵盖常用的插入、插装、表面贴装(SMT)、安装、微组装等。
模块：与下面将要涉及的“板”可以看成是多维体。带有引线端子的封装体即为“块”，进行裸芯片安装的芯片也可以看成块。
载板载板：承载各类有源、无源电子器件、连接器、单元、子板及其它各式各样的电子器件的印制电路板。如封装载板、类载板、各种普通PCB及总装板。
类载板类载板(SubstrateLike-PCB，简称SLP)：顾名思义是类似载板规格的PCB，它本是HDI板，但其规格已接近IC封装用载板的等级了。类载板仍是PCB硬板的一种，只是在制程上更接近半导体规格，目前类载板要求的线宽/线距为≤30μm/30μm，无法采用减成法生产，需要使用MSAP(半加成法)制程技术，其将取代之前的HDIPCB技术。即将封装基板和载板功能集于一身的基板材料。但制造工艺、原材料和设计方案(一片还是多片)都还没有定论。类载板的催产者是苹果新款手机，在2017年的iPhone8中，首度采用以接近IC制程生产的类似载板的HDI板，可让手机尺寸更轻薄短小。类载板的基材也与IC封装用载板相似，主要是BT树脂的CCL与ABF*树脂的积层介质膜。
多层板：随着LSI集成度的提高、传输信号的高速化及电子设备向轻薄短小方向的发展，仅靠单双面导体布线已难以胜任，再者若将电源线、接地线与信号线在同一导体层中布置，会受到许多限制，从而大大降低布线的自由度。如果专设电源层、接地层和信号层，并布置在多层板的内层，不仅可以提高布线的自由度而且可防止信号干扰和电磁波辐射等。此要求进一步促进了基板多层化的发展，因此，PCB集电子封装的关键技术于一身，起着越来越重要的作用。可以说，当代PCB是集各种现代化技术之大成者。
HDI基板HDI基板：一般采用积层法(Build-up)制造，积层的次数越多，板件的技术档次越高。普通的HDI板基本上是1次积层，高端HDI采用2次或以上的积层技术，同时采用叠孔、电镀填孔、激光直接打孔等先进PCB技术。高端HDI板主要应用于4G手机、高级数码摄像机、IC载板等。
在电子封装工程中，电子基板(PCB)可用于电子封装的不同层级(主要用于1～3级封装的第2～5层次)，只是封装基板用于1、2级封装的2、3层次，普通PCB用于2、3级封装的3、4、5层次。但是它们都是为电子元器件等提供互联、保护、支撑、散热、组装等功效，以实现多引脚化，缩小封装产品体积、改善电气性能及散热性、超高密度或多芯片模块化以及高可靠性为目的。
主板(母板)、副板及载板(类载板)常规PCB(多为母板、副板，背板等)主要用于2、3级封装的3、4、5层次。其上搭载LSI、IC等封装的有源器件、无源分立器件及电子部件，通过互联构成单元电子回路发挥其电路功能。
随着电子安装技术的不断进步与发展，电子安装各阶层的界限越来越不清晰，各阶层安装的交叉、互融，此过程中PCB的作用越来越重要，对PCB及其基板材料在功能、性能上都提出了更高、更新的要求。
封装基板从PCB中分离独立出来的历程和原因
20世纪80年代以后，新材料、新设备的广泛应用，集成电路设计与制造技术按照“摩尔定律”飞速发展，微小敏感的半导体元件问世，大规模集成电路与超大规模集成电路设计出现，高密度多层封装基板应运而生，使集成电路封装基板从普通的印制电路板中分离出来，形成了专有的集成电路封装基板制造技术。
目前，在常规PCB板的主流产品中，线宽/线距50μm/50μm的产品属于高端PCB产品了，但该技术仍然无法达到目前主流芯片封装的技术要求。在封装基板制造领域，线宽/线距在25μm/25μm的产品已经成为常规产品，这从侧面反映出封装基板制造与常规PCB制造比，其在技术更为先进。封装基板从常规印制电路板中分离的根本原因有两方面：一方面，由于PCB板的精细化发展速度低于芯片的精细化发展速度，导致芯片与PCB板之间的直接连接比较困难。另一方面，PCB板整体精细化提高的成本远高于通过封装基板来互连PCB和芯片的成本。
封装基板的主要结构和生产技术
目前，在封装基板行业还没有形成统一的分类标准。通常根据适用基板制造的基板材料、制作技术等方面进行分类。根据基板材料的不同，可以将封装基板分为无机封装基板和有机封装基板。无机封装基板主要包括：陶瓷基封装基板和玻璃基封装基板。有机封装基板主要包括：酚醛类封装基板、聚酯类封装基板和环氧树脂类封装基板等。根据封装基板制作方法不同，可以将封装基板分为有核(Core)封装基板和新型无核(Coreless)封装基板。
有核和无核封装基板
有核封装基板在结构上主要分为两个部分，中间部分为芯板，上下部分为积层板。有核封装基板制作技术是基于高密度互连(HDI)印制电路板制作技术及其改良技术。
无核基板，也叫无芯基板，是指去除了芯板的封装基板。新型无核封装基板制作主要通过自下而上的电沉积技术制作出层间导电结构—铜柱。它仅使用绝缘层(Build-up
Layer)和铜层通过半加成(SemiAdditive Process，缩写为SAP)积层工艺实现高密度布线。
无核封装基板的优劣势
优势
薄型化;
电传输路径减小，交流阻抗进一步减小，而且其信号线路有效地避免了传统有芯基板上的PTH(镀铜通孔)产生的回波损耗，这就降低电源系统回路的电感，提高传输特性，尤其是频率特性;
可以实现信号的直接传输，因为所有的线路层都可以作为信号层，这样可以提高布线的自由度，实现高密度配线，降低了C4布局的限制;
除部分制程外，可以使用原来的生产设备，且工艺步骤减少。
劣势
没有芯板支撑，无芯基板制造中容易翘曲变形，这是目前最普遍和最大的问题;
层压板破碎易于发生;
需要引进部分针对半导体封装无芯基板的新设备。因此，半导体封装无芯基板的挑战主要在于材料与制程。

substrate在封装中是什么意思

看到SB的回答，不得不纠正一下
PCB，一般指普通线路板（包含HDI），线宽间距较大，板较厚，一般会承载较大的元器件。
Substrate，也叫SUB，一般叫做封装基板，线宽间距小，板较薄，一般用于承载芯片(Die)，打线后进行封装，一般是PCB和芯片之间的过渡层

关于内存芯片的几个问题

1,wafer意思是晶片，也就是制造内存和CPU所使用的晶圆切割出来的晶片。而dummy wafer意思是假晶片，就是所谓的挡片/假片/垫片。区别在于一个是成品质量过关的晶片，一般都是经过测试之后大厂用来制作成内存。而另一个就是质量不过关或者有质量问题又或者某一个测试环节不过关的晶片，一般那些最求利润或者造价的公司黑作坊使用。substrate具体就是晶元的封装形式。而dummy substrate主要是在substrate基础上增加一些Dummy，增加Substrate的硬度，减少Package整体变形量。在Substrate中增加Dummy，可以解决Die Crack的问题。
2，这个后戳我不知道是什么意思，不知道是哪个公司的产品，所以回答不了你，也有可能是批次，但是512MT基本上代表的是512MB。
3，所谓的2G 512X4和128X16，很简单，意思就是该商品容量为2G，所使用的内存晶片组合是第一个是512MB的颗粒4个和128MB的颗粒16颗，都可以组成容量为2048MB的内存，也就是2G，只是组合不一样而已。至于2GT64(X4) ，2GT意思是容量是2Gbit，也就是256MB，由四层64MB的晶片或者4个64MB晶片封装而成，64X4=256。