• 蘋果產(chǎn)品路線圖顯示，2021款iPhone 13或采用高通X60芯片

    當?shù)貢r間周三，網(wǎng)絡上公布的一段拆解視頻顯示，蘋果iPhone 12采用了高通的驍龍X55(Snapdragon X55)5G調制解調器芯片。 據(jù)國外媒體報道，蘋果的產(chǎn)品路線圖顯示，2021款iPhone很可能會采用高通驍龍X60調制解調器芯片。 2019年4月，蘋果和高通達成和解，雙方結束了長達兩年的專利許可之爭。當時，兩大公司還簽署了一項為期6年的可延期授權協(xié)議以及一項多年芯片組供應協(xié)議，這為蘋果iPhone 12系列以及其他產(chǎn)品使用高通的5G調制解調器鋪平了道路。 一名推特用戶在一份和解文件中發(fā)現(xiàn)了蘋果在未來產(chǎn)品中使用高通5G調制解調器的路線圖。 和解文件的第71頁顯示，蘋果計劃在2021年6月1日至2022年5月31日期間推出搭載有驍龍X60調制解調器的新產(chǎn)品。同時，該公司還承諾在2022年6月1日至2024年5月31日期間推出的產(chǎn)品中使用尚未公布的X65和X70調制解調器。 高通是在2020年2月推出X60調制解調器芯片的，該芯片基于5nm工藝打造，可同時連接低于6GHz和毫米波頻段的網(wǎng)絡，以獲得更可靠和更快的速度。與基于7nm工藝的X55相比，X60更小、更省電。這些都使得X60成為蘋果下一代iPhone的極佳候選產(chǎn)品。 高通在2020年2月推出X60調制解調器芯片時表示，采用該芯片的5G智能手機將在2021年開始推出。這也印證了蘋果產(chǎn)品路線圖透露的信息，即蘋果明年推出的iPhone新產(chǎn)品，應該會采用高通的X60調制解調器芯片。

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  • 小米首發(fā)80瓦無線秒充：19分鐘充滿

    小米手機昨日正式官宣，小米無線充電首次跨過80瓦大關，打破全球手機無線充電紀錄。 據(jù)悉，4000mAh 的電池通過 小米80W 無線充電，8分鐘即可充電一半，僅需 19 分鐘就可以將電池充至 100%，相較于市面上其他廠商最高的40w無線充電，小米80W無線秒沖功率翻倍，再度刷新了手機無線充電的速度記錄。 據(jù)小米集團副總裁、手機部總裁曾學忠透露，小米80W無線秒沖定制了更高效的無線充電架構和芯片，自主設計了復合式線圈系統(tǒng)，采用MTW多極耳快充電池，雙6C串聯(lián)電芯，配合多級遞變電流調控以及MiFC快充等眾多“加速”技術，以實現(xiàn)4000mAh電池8分鐘即可充一半，19分鐘就能充至100%。 為了解決無線充電當前發(fā)熱和對電池健康的問題，小米在無線充電底座使用了高速靜音風扇，充電快發(fā)熱低，全程高功率充電。同時800次完整充放電后依舊能保持90%以上有效容量，不犧牲電池健康度。 在此之前，在小米10至尊紀念版上小米50W充電功率率先量產(chǎn)，成為小米10至尊紀念版的一大黑科技，如今僅隔兩個月，小米80W無線秒沖再度刷新行業(yè)記錄，據(jù)小米介紹，這也是小米無線充電團隊今年第三次技術突破，再次刷新行業(yè)記錄，并且遙遙領先。 一直以來，小米的無線充電技術始終業(yè)界領先，進入2020年小米無線充電實現(xiàn)大跨越，不到一年的時間，就先后打破全球無線充電記錄，實現(xiàn)在無線充電領域遙遙領先地位。 未來，小米無線充電技術仍將持續(xù)迭代，讓真正的充電無線化時代提前到來。 小米一直以來堅持做技術公司，死磕硬核技術的發(fā)展理念，在未來將會持續(xù)引領行業(yè)發(fā)展方向，促進行業(yè)進步。

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  • 華為麒麟9000芯片搭載Mali-G78 GPU ，并配備24組計算單元

    日前，一款型號為"NOH-NX9"的華為手機的GeekBench跑分曝光。結合相關爆料，這款機型大概率是即將發(fā)布的華為Mate 40系列，其搭載的芯片應該就是備受關注的麒麟9000。 從這份跑分信息來看，麒麟9000或采用ARM最新的Mali-G78 GPU架構，且支持24個核心，做到了該架構的上限。 在今年5月，ARM推出了一款Mali G78 GPU，與之前的G77相比，性能提高了25%。Mali G78 GPU 25% 的性能提升來自5nm工藝，其余來自內(nèi)部優(yōu)化，而5nm工藝的加入將減少芯片的尺寸。 Mali G78 GPU 25% 還帶來了約10%的能效提高，15%的機器學習性能改善。Mali G78 GPU 25% 是一種ValHall架構，支持多達24個內(nèi)核，或18個內(nèi)核，而之前的G77支持16個內(nèi)核。就游戲性能而言，24個內(nèi)核的異步性能是18個內(nèi)核的28%以上。 據(jù)披露，華為 Mate 40 Pro使用的是分辨率為2772x1344、像素密度為456PPI、6.76英寸OLED顯示器。 在配置方面，華為 Mate 40 Pro 采用了5nm工藝的麒麟9000個插座，CPU有8個核心，包括4個皮質-A55(2.04ghz)、三個A77(2.54GHz)和一個高頻A77(3.13GHz)。 麒麟9000將由華為Mate40系列首發(fā)，華為Mate 40系列全球發(fā)布會定于北京時間10月22日20:00，同時還將發(fā)布FreeBuds Studio 頭戴式耳機等產(chǎn)品。

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  • 未來的AI計算，將是CPU、GPU、IPU并行的時代

    AI的快速發(fā)展直接促進了CPU和GPU的發(fā)展，而AI應用專門的處理器是IPU，IPU將基于自身優(yōu)勢為世界的智能化進程增添不竭動力。 一、英偉達專注的GPU優(yōu)勢逐漸縮小 從專注圖像渲染崛起的英偉達的GPU，走的也是相當于ASIC的技術路線，但隨著游戲、視頻渲染以及AI加速需要的出現(xiàn)，英偉達的GPU也在向著GPGPU的方向演進。 當硬件更多的需要與軟件生態(tài)掛鉤時，市場大多數(shù)參與者便會倒下。在競爭清理過后，GPU形成了如今的雙寡頭市場，并且步入相當成熟的階段。 ASIC本身的成本、靈活性缺失，以及應用范圍很窄的特點，都導致它無法采用最先進制程： 即便它們具備性能和能效優(yōu)勢，一旦無法采用最先進制程，則這一優(yōu)勢也將不再明顯。 為保持其在GPU領域的寡頭地位，使得英偉達必須一直保持先進的制程工藝，保持其通用性，但是要犧牲一定的效能優(yōu)勢。 相比于來自類GPU的競爭，英偉達不應該忽視Graphcore的IPU，特別是Graphcore一直都在強調其是為AI而生，面向的應用也是CPU、GPU不那么擅長的AI應用。 二、利用AI計算打側面競爭戰(zhàn) 不管CPU還是GPU都無法從根本上解決AI問題，因為AI是一個面向計算圖的任務、與CPU的標量計算和GPU的矢量計算區(qū)別很大。 而另一邊的IPU，則為AI計算提供了全新的技術架構，同時將訓練和推理合二為一，兼具處理二者工作的能力。 作為標準的神經(jīng)網(wǎng)絡處理芯片，IPU可以支持多種神經(jīng)網(wǎng)絡模型，因其具備數(shù)以千計到數(shù)百萬計的頂點數(shù)量，遠遠超過GPU的頂點規(guī)模，可以進行更高潛力的并行計算工作。 計算加上數(shù)據(jù)的突破可以讓IPU在原生稀疏計算中展現(xiàn)出領先IPU 10-50倍的性能優(yōu)勢，到了數(shù)據(jù)稀疏以及動態(tài)稀疏時，IPU就有了比GPU越來越顯著的優(yōu)勢。 此外，如果是在IPU更擅長的分組卷積內(nèi)核中，組維度越少，IPU的性能優(yōu)勢越明顯，總體而言，有4-100倍的吞吐量提升。 在5G網(wǎng)絡切片和資源管理中需要用到的強化學習，用IPU訓練吞吐量也能夠提升最多13倍。 三、兩種芯片勢能英偉達與Graphcore的較量 Graphcore成立于2016年，是一家專注于機器智能、同時也代表著全新計算負載的芯片制造公司，其包括IPU在內(nèi)的產(chǎn)品研發(fā)擅長大規(guī)模并行計算、稀疏的數(shù)據(jù)結構、低精度計算、數(shù)據(jù)參數(shù)復用以及靜態(tài)圖結構。 英偉達的潛在競爭對手Graphcore的第二代IPU在多個主流模型上的表現(xiàn)優(yōu)于A100 GPU，兩者將在超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心正面競爭。 未來，IPU可能在一些新興的AI應用中展現(xiàn)出更大的優(yōu)勢。 第二代IPU相比第一代IPU有兩倍峰值算力的提升，在典型的CV還有NLP的模型中，第二代IPU相比第一代IPU則展現(xiàn)出了平均8倍的性能提升。 如果對比英偉達基于8個最新A100 GPU的DGX-A100，Graphcore 8個M2000組成的系統(tǒng)的FP32算力是DGX-A100的12倍，AI計算是3倍，AI存儲是10倍。 四、AI計算未來有三種計算平臺 第一種平臺是CPU，它還會持續(xù)存在，因為一些業(yè)務在CPU上的表現(xiàn)依然不錯; 第二種平臺是GPU，它還會持續(xù)發(fā)展，會有適合GPU的應用場景。 第三種平臺是就是Graphcore的IPU。 IPU旨在幫助創(chuàng)新者在AI應用上實現(xiàn)新的突破，幫助用戶應對當前在CPU、GPU上表現(xiàn)不太好的任務或者阻礙大家創(chuàng)新的場景。”盧濤副總指出。 目前GPU在全球已是大規(guī)模的商用部署，其次是Google的TPU通過內(nèi)部應用及TensorFlow的生態(tài)占第二大規(guī)模，IPU處于第三，是量產(chǎn)的、部署的平臺。 與此同時，Graphcore也在中國積極組建其創(chuàng)新社區(qū)。Graphcore已在微信、知乎、微博和GitHub開通了官方頻道，旨在與開發(fā)者、創(chuàng)新者、研究者更好地交流和互動。 關于未來的AI計算領域，未來會是 “CPU、GPU、IPU并行” 的時代，GPU或部分CPU專注于業(yè)務場景的實現(xiàn)和落地，而IPU專為AI創(chuàng)新者帶來更多突破。 五、構建生態(tài)鏈條IPU仍在路上 IPU想要在AI計算中擁有挑戰(zhàn)GPU地位的資格，除了在性能和價格上面證明自己的優(yōu)勢之外，還需要在為機器學習框架提供的軟件棧上提供更多選擇，獲得主流AI算法廠商的支持。 在標準生態(tài)、操作系統(tǒng)上也需要有廣泛的支持，對于開發(fā)者有更方便的開發(fā)工具和社區(qū)內(nèi)容的支持，才能從實際應用中壯大IPU的開發(fā)生態(tài)。 一個AI芯片從產(chǎn)出到大規(guī)模應用必須要經(jīng)過一系列的中間環(huán)節(jié)，包括像上面提到的支持主流算法框架的軟件庫、工具鏈、用戶生態(tài)等等，打通這樣一條鏈條都會面臨一個巨大挑戰(zhàn)。 目前申請使用Graphcore IPU開發(fā)者云的主要是商業(yè)用戶和高校，個人研究者比較少。IPU開發(fā)者云支持當前一些最先進和最復雜的AI算法模型的訓練和推理。 和本世紀初的GPU市場一樣，在AI芯片市場步入弱編程階段，如今百家爭鳴的局面預計也將很快結束，市場在一輪廝殺后會剩下為數(shù)不多的參與者做最終對決。 現(xiàn)在要看的是在發(fā)展初期的逐一擊破階段，Graphcore是否真有定義并主控第三類芯片的魄力了。 不過從創(chuàng)新的架構到芯片再到成為革命性的產(chǎn)品，Graphcore從芯片到落地之間的距離，需要易用的軟件和豐富的工具來支持，特別是對軟件生態(tài)依賴程度比較到的云端芯片市場。 IPU不是GPU，既是挑戰(zhàn)也是機會。IPU不是GPU的替代品或者類似品，所以不能拿GPU的邏輯來套用IPU的邏輯。 近兩年，基于AI 芯片研發(fā)的各種產(chǎn)品的井噴，預計未來IPU在各類AI應用中將具有更大的優(yōu)勢。

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  • SK海力士將以600億元收購Intel閃存業(yè)務

    10月20日，SK海力士在官網(wǎng)宣布將收購英特爾NAND閃存及存儲業(yè)務的消息，并且兩家公司已經(jīng)簽署了相關的協(xié)議。 從SK海力士在官網(wǎng)公布的消息來看，兩家公司簽署的NAND閃存及存儲業(yè)務收購協(xié)議，包括NAND固態(tài)硬盤業(yè)務、NAND閃存和晶圓業(yè)務、英特爾在大連的NAND閃存制造工廠。 在這一收購交易中，SK海力士將向英特爾支付90億美元，外媒在報道中稱收購交易將以全現(xiàn)金的方式進行。 將NAND閃存及存儲業(yè)務出售給SK海力士之后，英特爾仍將保留他們的傲騰這一業(yè)務，傲騰擁有英特爾先進的存儲技術，NAND閃存及存儲業(yè)務出售之后，英特爾在存儲方面就將專注于傲騰這一業(yè)務。 外媒在報道中表示，通過收購英特爾的NAND閃存及存儲業(yè)務，SK海力士就將超過日本的Kioxia，成為僅次于三星的全球第二大NAND閃存制造商，并會縮小與三星的差距。 不過，從SK海力士官網(wǎng)所公布的消息來看，他們收購英特爾NAND閃存及存儲業(yè)務的交易，還需要得到相關部門的批準，預計能在2021年年底獲得批準。 但在得到相關部門的批準之后，收購也需要數(shù)年才能完成。在收購交易獲批之后，SK海力士將支付70億美元，收購英特爾的NAND固態(tài)硬盤業(yè)務，包括NAND固態(tài)硬盤相關的知識產(chǎn)權、員工及在大連的工廠。 依照官方資料，大連工廠是Intel在中國唯一的制造工廠。收購英特爾設計和制造NAND晶圓相關的知識產(chǎn)權、研發(fā)人員等，預計會在2025年3月進行，最終收購完成時，將再支付20億美元。

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  • 三星斥資千億改進8英寸晶圓廠，并導入自動化運輸設備

    在半導體產(chǎn)業(yè)鏈中，上游晶體代工持續(xù)漲價。為提高生產(chǎn)效率，滿足市場需求，解決8英寸晶圓供不應求問題，三星考慮針對旗下的8英寸晶圓廠進行自動化投資。 已部分導入自動化運輸設備 目前，三星旗下的12英寸晶圓產(chǎn)線為全自動化生產(chǎn)，意即在無塵室中借助架設在高處的運輸系統(tǒng)移動晶圓盒。不過，8英寸晶圓的晶圓盒仍然由工作人員用搬運車運送。不僅是三星，其他晶圓代工企業(yè)亦是如此。 8英寸晶圓代工緊俏之際，三星考慮針對8英寸產(chǎn)線進行自動化投資，由人工運輸改為機器運送。 據(jù)韓國科技媒體《TheElec》報導，三星已經(jīng)在部分8英寸晶圓廠的產(chǎn)線測試自動化運輸設備，且已獲得員工的好評。 斥資超千億?三星為何積極推動 產(chǎn)線的自動化升級能提高生產(chǎn)效率，卻也有著不菲的成本。據(jù)三星估計，如果要在所有8英寸晶圓廠中導入自動化運輸設備，可能需要斥資超1000億美元。 花費大筆資金改造老舊產(chǎn)線，能否產(chǎn)出與之匹配的效益?三星的這一投資計劃也遭到了部分員工的質疑。不過，考慮到8英寸晶圓業(yè)務占據(jù)公司較高比例的營收，三星仍在積極推進這一行動。 物聯(lián)網(wǎng)和汽車零部件對8英寸晶圓代工的需求越來越大，是三星積極推進產(chǎn)線改造的重要動力。此外，CMOS 圖像感測器供不應求的情況也迫使三星積極提高產(chǎn)能。 目前，三星的8英寸晶圓產(chǎn)線大多用來生產(chǎn)eFlash、PMIC、面板驅動器 IC、CMOS 影像感測器、指紋辨識 IC，以及微控制器等。 針對8英寸晶圓緊缺的問題，龍頭企業(yè)臺積電于近日作出回應。臺積電總裁魏哲家表示：此時刻將不會對客戶進行漲價。

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  • 益昂半導體宣布推出Arcadium?系列高性能全硅可編程振蕩器

    益昂半導體(Aeonsemi，以下簡稱益昂)宣布推出其Arcadium?系列高性能全硅可編程振蕩器。Arcadium?振蕩器是一款適用于服務器、AI處理器、網(wǎng)絡接口、邊緣計算、汽車電子以及廣泛工業(yè)應用的理想時鐘源。 該產(chǎn)品系列實現(xiàn)了在超寬工業(yè)溫度范圍內(nèi)頻率穩(wěn)定度優(yōu)于±50 ppm，能產(chǎn)生10 kHz至350 MHz之間任意頻率且相位抖動性能達到350 fs rms的時鐘信號。 據(jù)市場咨詢機構聯(lián)合市場研究(Allied Market Research)預測，全球振蕩器市場規(guī)模在2022年將達到32億美元。邊緣計算及汽車電子應用的趨勢表明，高可靠性和低成本振蕩器的需求正在不斷增長。當前的振蕩器市場主要是由具有百年歷史但有多方面技術局限的石英振蕩器所壟斷。 Arcadium?振蕩器是基于純CMOS工藝，利用自主創(chuàng)新的先進電路和補償算法來實現(xiàn)高性能的相位穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定性，同時相比基于石英的同類產(chǎn)品可提供更高的可靠性。 石英晶振需要的真空陶瓷封裝基座一直以來被日系企業(yè)壟斷，而Arcadium?振蕩器只需要普通的塑封工藝，從而大大提高了供應鏈的靈活性和安全性。此外，高度靈活的頻率和輸出配置可以使客戶大幅簡化單元器件庫并通過設計歸一化顯著提高產(chǎn)品研發(fā)效率。 益昂首席執(zhí)行官黃云騰總結該產(chǎn)品特點時說道：“我們的團隊通過技術創(chuàng)新從根本上解決了傳統(tǒng)晶振產(chǎn)品在頻點單一、功能固定、易高溫失效、易震動失效、供貨周期長等方面的局限性。跟業(yè)內(nèi)其他產(chǎn)品不同，Arcadium?系列振蕩器是基于單芯片的集成電路產(chǎn)品，其內(nèi)部沒有任何需要活動的機械部件!” 為適用于各種應用場景，Arcadium?系列有三種型號可供選擇：1)AS5001——單頻點振蕩器;2)AS5002——多頻點多配置振蕩器，可通過控制引腳的方式從多達九組預燒錄的配置中選擇所需的輸出頻率及格式;3)AS5003——可編程頻率振蕩器，提供I2C接口靈活配置輸出頻率及格式并支持DCO模式。 所有產(chǎn)品均支持LVDS、LVPECL、HCSL、CML、CMOS和雙路CMOS等輸出格式，并提供與3.2 x 2.5 mm和5.0 x 3.2 mm振蕩器行業(yè)標準封裝兼容的6引腳封裝。 客戶可通過益昂官方網(wǎng)站訂購Arcadium?系列振蕩器AS5001、AS5002、AS5003工業(yè)溫度級和擴展工業(yè)溫度級樣品。批量發(fā)貨將于2020年12月開始。滿足AEC-Q100的車規(guī)級產(chǎn)品將在近期推出。對數(shù)量達到1萬片的訂單參考價為：AS5001-0.69美元，AS5002-1.28美元，AS5003-2.62美元。 益昂半導體 益昂半導體(Aeonsemi, Inc.)成立于2018年8月, 是一家研發(fā)和銷售高性能專業(yè)通信芯片產(chǎn)品的國產(chǎn)半導體廠商。運營總部位于南京(益昂通信技術有限公司)，為公司研發(fā)及運營主體，同時在美國硅谷設有研發(fā)中心。 益昂致力于通過在數(shù)模混合信號電路，DSP和系統(tǒng)設計領域的不斷創(chuàng)新而為客戶帶來高價值的通信和時鐘產(chǎn)品方案，并解決網(wǎng)絡、計算、工業(yè)、無線基礎設施和汽車領域日益嚴峻的信號完整性挑戰(zhàn)，其產(chǎn)品在5G網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)中心、云計算、邊緣計算、AI處理器、智能汽車、工業(yè)等領域擁有廣泛的應用前景。 益昂于2020年10月推出其首款產(chǎn)品——Arcadium?系列高性能全硅可編程振蕩器(AS5001/02/03)，這也是業(yè)界首款高性能全硅可編程振蕩器，是一種可兼容替換石英晶振或MEMS振蕩器的全新解決方案。 目前，AS5001、AS5002、AS5003工業(yè)溫度級和擴展工業(yè)溫度級樣品已可訂購，量產(chǎn)器件的生產(chǎn)將于2020年12月開始。

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  • 晶圓代工產(chǎn)能吃緊，IC設計廠商調漲10-15%

    因8英寸晶圓代工產(chǎn)能吃緊、報價一路揚升，且中芯國際繼華為后也遭美國制裁引起連鎖反應。據(jù)臺媒報道，半導體漲價風已從晶圓代工吹向上游IC設計，知名觸控IC廠敦泰與面板驅動IC龍頭聯(lián)詠相繼調漲，漲幅高達10-15%，打響十月芯片漲價第一槍。 一、晶圓代工漲價風吹到IC設計，聯(lián)詠調漲10-15% 報道稱，此次漲價的原因，是由于晶圓代工漲價墊高IC設計廠生產(chǎn)成本，尤其主力在8英寸晶圓廠投片的聯(lián)詠、敦泰等面板驅動IC廠感受最深。 “一般來說，先進制程在量產(chǎn)一段時間后，將隨著生產(chǎn)數(shù)量和良率提升后會使成本下降，芯片價格也會跟著下降。像今年這種情況少見?！庇袠I(yè)者分析，考慮到今年開年因為防疫需要停工停產(chǎn)時間較長，代工大廠產(chǎn)能無法滿足市場需求，且居家辦公又刺激個人PC需求大增，帶動面板驅動IC需求大漲;再加上“華為在禁令生效前大舉拉貨，然后中芯也被禁，引發(fā)市場恐慌情緒，大廠到處協(xié)商產(chǎn)能。在今年的(多重因素疊加)形勢下，晶圓代工漲價，臺廠跟進TDDI漲價也不算太稀奇?！痹摌I(yè)者指出，此次聯(lián)詠、敦泰等IC設計廠商調漲芯片價格在業(yè)界少有。 報道稱，面對晶圓代工漲價，終端需求又大幅增加，聯(lián)詠證實已經(jīng)成功漲價，調價幅度10~15%，具體漲幅依不同客戶而定。聯(lián)詠強調，隨著晶圓代工價格調升，加上目前該公司需求還不錯，會跟客戶商量一同爭取更多代工產(chǎn)能“當然這就需要付出代價*(*這里指芯片單價)”。 據(jù)悉，聯(lián)詠受惠終端需求火熱，第2季毛利率33.48%，稅后純益新臺幣25.57億元(約人民幣6億元)，毛利率及獲利均創(chuàng)新高;第2、3季營收連兩季超出財測高標;前3季營收約新臺幣575億元(約人民幣134億元)，年增20.2%。聯(lián)詠方面看好第3季獲利可望再創(chuàng)新高，在漲價與客戶需求強勁下，全年純益也將改寫新高。 另一家傳出成功漲價的廠商是敦泰，為知名觸控IC廠商，年出貨量超過2億顆，擁有顯示驅動芯片技術，其合作的晶圓代工業(yè)者包括臺積電、聯(lián)電與力積電等。敦泰指出，有些晶圓代工廠的制程在下半年陸續(xù)漲價，會將這部分的成本反映給客戶，其中有一小部分已經(jīng)開始反映。 聯(lián)詠、敦泰漲價之際，也有其他IC設計公司醞釀漲價，例如知名筆電觸控板和TDDI大廠義隆(ELAN MICROELE)就表示，正評估調升該公司IC報價，以反映成本，該公司的策略是希望在產(chǎn)能盡量滿足需求的情況下，在價格方面也跟代工廠配合。 據(jù)知情人士介紹，除了晶圓代工產(chǎn)能滿載，連封測產(chǎn)能也吃緊，在代工漲價又供不應求的情況下，預計供應鏈廠商將優(yōu)先供貨給能一起吸收上漲成本的客戶?！斑@個時候搶到產(chǎn)能的，基本上都是有規(guī)模，只考慮滿足需求的大廠，所以加價大都能接受。像財力不夠或者擔心庫存水位的基本不會參與，只是詢問或者觀望?！? 二、中芯遭制裁加重代工吃緊情況 本月早些時候，國際電子商情就曾報道，在中芯國際證實遭美制裁后，再次加重了代工市場產(chǎn)能吃緊情況，供應鏈傳出漲價信號。據(jù)了解，最先傳出漲價的晶圓代工廠商，包括聯(lián)電、世界先進及茂矽。其中，僅茂矽9月表態(tài)“產(chǎn)能也已滿載，將優(yōu)先接下IC需求訂單，不排除與客戶協(xié)商調漲代工價格的可能。” 聯(lián)電方面表示，僅強調會在追求獲利與客戶長期合作關系之間尋求平衡點，并稱產(chǎn)能利用率平均達到95%以上。 而世界先進董事長方略也沒有就代工價格議題做出回應，僅表示“有聽說業(yè)界傳出這一話題，”并稱“價格調整要考量與客戶的長期合作關系及產(chǎn)能資源。當客戶下單，配合為其擴產(chǎn)是義務?！? 更早之前傳出漲價傳聞的臺積電在第三季度線上財報會議上否認了漲價傳聞?！?我們)與客戶是合作伙伴關系，不會(在這個時候)乘機漲價。”臺積電魏哲家說。 據(jù)研調機構的統(tǒng)計，中芯國際8英寸產(chǎn)能占全球8英寸晶圓代工產(chǎn)能約10%，雖然目前其8英寸廠短期內(nèi)運營未受影響，但不排除后續(xù)接單受影響的可能。 此前，由于擔心中美貿(mào)易戰(zhàn)的潛在風險，中芯國際的大客戶高通傳出已與臺積電、臺聯(lián)電等代工廠就轉單事宜有過洽商，希望通過“搭線”多爭取一些8英寸產(chǎn)能，做好應對準備。不過，這一傳言尚未得到關聯(lián)方證實。 有業(yè)者認為，9月業(yè)內(nèi)不時傳出“急單漲價”的消息是讓高通“主動出擊”的原因之一。由于其電源管理芯片(PMIC) 近6成交由中芯國際代工，再加上華為在禁令生效之前大幅向各家供應商拉貨，導致8英寸產(chǎn)能緊缺，繼而引發(fā)其國內(nèi)“友商”小米、OPPO、vivo加大備料力道，再次加重產(chǎn)能吃緊情況。 市場認為，中芯國際前兩大客戶博通、高通，為確保產(chǎn)品供貨穩(wěn)定，勢必將訂單轉移至其他晶圓廠，而聯(lián)電因與中芯國際制程相近，可望成為最大受惠者。 不過，聯(lián)電近期產(chǎn)能已被搶光，若博通、高通決定轉向聯(lián)電投片，原先供應吃緊狀況將更加劇，IC設計業(yè)者為搶產(chǎn)能勢必加價，皆有助聯(lián)電代工價格進一步上漲，推升獲利表現(xiàn)。 三、傳產(chǎn)能能見度排到明年第二季 臺媒報道指出，由于晶圓代工產(chǎn)能吃緊，短期內(nèi)仍難緩解，明年恐仍供需失衡。臺媒最新報道指出，由于國際貿(mào)易形勢變數(shù)猶存，IC設計業(yè)者透露，既有客戶的下單策略也發(fā)生了調整：不同于以往“急單要貨”的方式，既有客戶也考慮晶圓代工產(chǎn)能吃緊情況提前下長單以確保后續(xù)供給，目前訂單能見度至明年3、4月。 “以往交期大約兩個月，現(xiàn)階段則需要四個月左右，但即使交期延遲，總歸比交不出貨的情況來得好?！盜C設計業(yè)者指出，目前晶圓代工產(chǎn)能吃緊，交期也較為延長，尤其8英寸代工產(chǎn)能擴張不易，還有中芯遭美方制裁干擾，供需失衡情況可能會持續(xù)到明年上半年。 四、業(yè)者觀點 一名IC設計業(yè)高管表示，現(xiàn)在晶圓代工廠就是談好明年會給的基本額度，目前拿到的額度雖然比今年多，但預計明年業(yè)績成長幅度可能達不到預期。“(產(chǎn)能吃緊)其實也不是真的沒有解決的辦法，和買票一個樣，一是守株待兔，耐心的等有同業(yè)耐不住性子棄單，幸運的話就能把釋出的代工額度搶下來。我們今年就一直和代工廠保持緊密聯(lián)系，一有同業(yè)棄單就去碰運氣，就靠這個笨辦法大概多拿下三到四成代工產(chǎn)能?！? “第二個代價可能會高一些，但相對容易實現(xiàn)，就是把需求分散到多家晶圓代工廠進行代工，行業(yè)周知，訂單分散意味著分到各個廠的數(shù)量減少同時單價也將提高，但現(xiàn)在是特殊情況也就特殊處理了。不過在用這個辦法之前，最好先看看各個廠的代工質量如何?！? 一名行業(yè)人士表示，受到美中貿(mào)易戰(zhàn)和全球性新冠疫情的影響，現(xiàn)階段客戶端確實有重復下單的現(xiàn)象，預計若全球疫情逐漸平復后，供需失衡的情況可能會緩和大半?！傲硪环矫妫乐袪幎瞬糠肿償?shù)大，事實上在中芯證實被制裁之后，業(yè)界猜測更多，都在猜測美方下一個目標是誰。現(xiàn)在有一些公司已經(jīng)開始在內(nèi)部評估供應商后續(xù)是否可能受到制裁，并商討后續(xù)應對之策?！? 他表示，被視為反制美方無理打壓中國企業(yè)正常經(jīng)營發(fā)展權利的反制措施，我國《出口管制法》已經(jīng)在周六全國人大代表常委會會議上三省決議通過?！邦A計生效后，形式也會緩和許多。” 據(jù)悉，《出口管制法》共五章49條，從管制政策、出口管制范圍和清單、臨時和全面管制，出口經(jīng)營資格和出口許可制度，最終用戶和最終用途管理，域外適用和對等采取措施等內(nèi)容，于2020年12月1日起正式施行。

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  • 分析師：三星雖能從臺積電手中奪走部分市占率，但過程十分困難

    據(jù)臺媒報道，三星電子如今正在積極投資擴大代工業(yè)務，表示要在2030年前超越臺積電成為代工業(yè)的領頭羊。分析師認為，三星目標雖然在短期內(nèi)無法實現(xiàn)，但是有望從臺積電手中奪得部分市占率。 Objective Analysis分析師Jim Handy表示，三星電子就像是一臺緩慢移動的壓路機，每個人都確切的去向，唯一的選擇就是讓路。 如今，這臺壓路機的目標是臺積電，預計三星將能從臺積電手中奪走部分市占率，但是過程將會十分困難，并需要砸下大量投資。 目前，三星電子在晶圓代工業(yè)務市場中排名第二，仍落后于臺積電。 根據(jù)市場研究機構 TrendForce的數(shù)據(jù)，預計今年第三季三星在全球晶圓代工市場中市占率為17.4%，而位列第一的臺積電市占率則預期為53.9%。 Jim Handy坦言，三星很難在短時間內(nèi)趕上臺積電。 他表示，臺積電是一家運營十分出色的公司，先進工藝制程技術獲利良好，足以與任何通過舊工藝制程生產(chǎn)的企業(yè)競爭，同時還有足夠的資金來投資未來技術。 不過，Jim Handy也表示，三星資金籌集方面具有相對優(yōu)勢，因為該公司是一家企業(yè)集團，能夠通過其他業(yè)務部門的獲利來進行投資，像是智能手機和內(nèi)存芯片部門，意味著三星的資本支出有望高于臺積電，三星也將借此來奪取臺積電的市占。 至于何時能實現(xiàn)目標，Handy 認為，主要將取決于三星要投下多少資金。

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  • 國產(chǎn)IGBT的機遇與風險

    隨著全球制造業(yè)向中國的轉移，我國功率半導體市場占世界市場的50%以上，是全球最大的IGBT市場。但IGBT產(chǎn)品嚴重依賴進口，在中高端領域更是90%以上的IGBT器件依賴進口，IGBT國產(chǎn)化需求已是刻不容緩。 一、技術差距縮小+成本優(yōu)勢凸顯成趨勢 從全產(chǎn)業(yè)鏈看，IGBT的前期資本開支大，中期制造良品率重要，后面市場開拓需要培育，壁壘極高。 量產(chǎn)經(jīng)驗與裝車量方面，英飛凌等海外巨頭量產(chǎn)經(jīng)驗豐富，國內(nèi)市場比亞迪憑借自身品牌電動車穩(wěn)定應用場景具備獨有優(yōu)勢。 自第六代技術以后，各大廠商開始將精力轉移到IGBT封裝上。在IGBT封裝材料方面，日本在全球遙遙領先，德國和美國處于跟隨態(tài)勢，我國的材料科學則相對落后。 伴隨國內(nèi)企業(yè)8寸晶圓產(chǎn)線先后投產(chǎn)，良率逐步提升，國產(chǎn)IGBT有望較此前采購英飛凌等巨頭晶圓價格大幅下降。 二、國內(nèi)企業(yè)在IGBT布局進入加速模式 國內(nèi)廠商發(fā)展具有自身優(yōu)勢，從需求端講，中國功率半導體需求量世界第一;從供給端講，自主可控是發(fā)展趨勢。 今年4月底，比亞迪IGBT項目已在長沙開工建設，該項目建成后可年產(chǎn)25萬片8英寸新能源汽車電子芯，可滿足年裝車50萬輛的產(chǎn)能需求。 此外，其他廠商也在加快IGBT的產(chǎn)能建設，斯達半導新能源汽車用IGBT模塊擴產(chǎn)項目投產(chǎn)后可年產(chǎn)120萬個新能源汽車用IGBT模塊。 中車時代電氣已完成第一條投資10億元的IGBT生產(chǎn)線產(chǎn)能釋放，第二條投資35億元的生產(chǎn)線預計2020年底開始試生產(chǎn)，產(chǎn)值可達40-50億元。 華虹半導體7月31日宣布，其8+12英寸大功率半導體產(chǎn)線將全面發(fā)力，積極承接IGBT代工業(yè)務。 賽晶電力電子一期產(chǎn)能將于2021年初建成投產(chǎn)，計劃不晚于2024年形成200萬件IGBT模塊產(chǎn)能。 華潤微發(fā)布的2020年半年度報告顯示，公司目前在研項目共13項，其中包括IGBT產(chǎn)品設計及工藝技術研發(fā)。 三、IGBT技術與壁壘成攻堅難點 IGBT制造難度大，具有極高的技術壁壘，中國功率半導體市場約占世界市場份額50%，但是中高端的MOSFET、IGBT主流器件市場基本被歐美、日本企業(yè)壟斷。 國內(nèi)IGBT技術(芯片設計、晶圓制造、模塊封裝)目前均處于起步階段。國內(nèi)IGBT企業(yè)在研發(fā)與制造工藝上與世界先進水平差距較大。 因此，行業(yè)內(nèi)的后來者往往需要經(jīng)歷一段較長的技術摸索和積累，才能和業(yè)內(nèi)已經(jīng)占據(jù)技術優(yōu)勢的企業(yè)相抗衡。 高鐵、智能電網(wǎng)、新能源與高壓變頻器等領域所采用的IGBT模塊規(guī)格在6500V以上，技術壁壘較強; 而IGBT技術集成度高的特點又導致了較高的市場集中度，因此英飛凌、三菱和富士電機等國際廠商占有天然的市場優(yōu)勢，這讓國內(nèi)廠商的發(fā)展再失一個機會。 加上IGBT行業(yè)存在技術門檻較高、人才匱乏、市場開拓難度大、資金投入較大等困難，國內(nèi)企業(yè)在產(chǎn)業(yè)化的進程中始終進展緩慢。 IGBT模塊是下游產(chǎn)品中的關鍵部件，其性能表現(xiàn)、穩(wěn)定性和可靠性對下游客戶來說至關重要，因此認證周期較長，替換成本高。 因此，新進入本行業(yè)者即使研發(fā)生產(chǎn)出IGBT產(chǎn)品，也需要耗費較長時間才能贏得客戶的認可。 四、國內(nèi)產(chǎn)能無法實現(xiàn)供求平衡 但是相比于國內(nèi)暴增的IGBT市場需求，國內(nèi)IGBT市場的產(chǎn)量卻無法與之實現(xiàn)供求平衡。 除了供需無法平衡，現(xiàn)有產(chǎn)量無法滿足火熱的市場需求以外，技術也是國產(chǎn)IGBT的另一大硬傷。 隨著軌道交通、智能電網(wǎng)、航空航天、電動汽車與新能源裝備等領域的加速發(fā)展，國內(nèi)IGBT需求迎來爆發(fā)，近幾年國內(nèi)IGBT市場規(guī)模呈加速增長趨勢。 電動乘用車依據(jù)配置不同，IGBT單車價值量高達1000-5000元，2020年全球空間接近百億元，伴隨全球電動車產(chǎn)銷快速增長，預計行業(yè)2025年空間有望達370億，CAGR約+30%。 新能源汽車補貼退坡，電驅企業(yè)與主機廠面臨降本壓力，國產(chǎn)IGBT價格優(yōu)勢明顯。 面對IGBT需求大增，行業(yè)內(nèi)公司產(chǎn)能擴大及時：比亞迪開放車規(guī)級IGBT產(chǎn)品閉環(huán)供應鏈，建設長沙比亞迪IGBT4.0工廠，以滿足公司外供IGBT的需求。 五、進口依賴短期難動搖 逆變器，變流器以及其它光伏、風電技術裝置均離不開IGBT器件，近年來，雖然光伏發(fā)電、風力發(fā)電邁向國際前沿，產(chǎn)業(yè)鏈整體國產(chǎn)化，但其核心功率器件IGBT仍是依賴進口，依存度達90%。 盡管后來變流器開始國產(chǎn)化，但核心器件IGBT仍是以進口為主，以德國、日本居多。 對于風電行業(yè)來講，國產(chǎn)IGBT發(fā)展需要一個培養(yǎng)期。不能等到國產(chǎn)產(chǎn)品成熟了，我們才開始使用它，否則不利于國產(chǎn)IGBT的成長。 IGBT作為電動化核心部件，進入壁壘高，目前國產(chǎn)化率低，供應長期被歐美日企業(yè)壟斷。隨著IGBT技術趨勢成熟，國內(nèi)企業(yè)快速發(fā)展，已經(jīng)逐步批量應用于電動車，長期有望逐步實現(xiàn)國產(chǎn)替代。

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  • 可穿戴醫(yī)療保健產(chǎn)品的可靠性

    可穿戴醫(yī)療保健產(chǎn)品的應用已從運動跟蹤擴展到血氧水平、血糖水平、體溫等的持續(xù)監(jiān)測。而超低功耗模擬人體傳感器、數(shù)字微控制器以及創(chuàng)新電源和電池管理電路的開發(fā)等技術都在推動可穿戴設備的增長。 在臨床環(huán)境中，可穿戴產(chǎn)品可以采集監(jiān)測到幾乎所有人體信號，且高精度低價格。 根據(jù)市場研究公司IHS的分析，2019年全球可穿戴產(chǎn)品的出貨量超過2億件，在六年的時間內(nèi)翻了一番。 盡管如此，在可穿戴設備根植到更多人的日常生活中之前，仍必須解決與可靠性和準確性相關的許多問題。這些設備必須高度可靠，因為讀數(shù)可能用于生活方式調整或作為疾病的預警信號。為此，設計的生物傳感器必須能夠克服惡劣環(huán)境、汗水、運動和環(huán)境光等因素帶來的測量挑戰(zhàn)。 優(yōu)異的連接性 任何可穿戴設備的關鍵要求是連接性。無縫無線連接已成為當今可穿戴設備的必備項之一。無線傳輸允許將數(shù)據(jù)傳輸?shù)礁蟮娘@示屏或遠程數(shù)據(jù)收集設備。低功耗藍牙(BLE)是適合這一用途的新興標準。此外，近場通信(NFC)提供有限范圍內(nèi)的無線連接，非常適合短內(nèi)容傳輸，例如配置信息和記錄數(shù)據(jù)檢索等。 例如，在開發(fā)一種產(chǎn)品(如新款健身手環(huán))時，工程師需要考慮需要傳輸多少數(shù)據(jù)、傳輸?shù)念l繁度以及傳輸范圍。如果需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量達到兆字節(jié)，則設計人員可能會考慮使用傳統(tǒng)藍牙或Wi-Fi。 范圍是另一個決定因素。BLE通?？梢栽?0米視線范圍內(nèi)通信。此外，使用場景因素也有影響，例如設備是否與智能手機通信，以將數(shù)據(jù)轉發(fā)到云以進行分析。 能夠承受考驗 許多可穿戴系統(tǒng)設計用于在運動和其他高強度活動中配戴。耐用性是相對的;救生設備與自行車運動員所配戴的運動監(jiān)測設備的要求不同。 真實條件下的可靠性意味著能夠應對電子設備通常不需要處于其中的環(huán)境。這些組件包括用于多參數(shù)監(jiān)測的低功耗模擬前端(AFE)解決方案以及嵌入式模擬部件，例如運算放大器、電流感應放大器、濾波器、數(shù)據(jù)轉換器等，所有這些都是將真實信號連接到數(shù)字系統(tǒng)所必需的。 特別是身體傳感器的電輸出幅度非常低，以毫伏和微伏計。這樣，許多適用于可穿戴健康應用的傳感器與單個晶片或封裝內(nèi)的放大和轉換電路相結合，以輸出更高電平的模擬信號或串行數(shù)字信號。 示例：處理閃爍問題 光電容積脈搏波(PPG)是一種簡單且廉價的光學測量方法，通常用于心率監(jiān)測和脈搏血氧(一種用于測量血液中氧氣含量水平的測試)讀數(shù)。PPG是一種非侵入性技術，在皮膚表面使用光源和光電探測器來測量血液循環(huán)的體積變化。 遺憾的是，光學傳感器在使用中會也接收環(huán)境光。由于室內(nèi)照明通常包含閃爍，可能會干擾PPG信號，因此尤其麻煩。根據(jù)全球地區(qū)差異，室內(nèi)燈光可能會以50Hz或60Hz的基本頻率閃爍。該頻率接近于PPG信號的采樣頻率。如果不進行校正，環(huán)境閃爍會對每個樣本產(chǎn)生不同的偏置。 圖1：可穿戴PPG電路的主要任務是在節(jié)省功率的同時獲得最大信噪比(SNR)(來源：美信) 為了抵消這些影響，目前高級的PPGIC采用了智能信號路徑技術。算法也變得越來越復雜。因此，設計人員現(xiàn)在能夠以各種形式使用PPG，包括耳塞、戒指、項鏈、頭帶和臂帶、手環(huán)、手表和智能手機。 無論哪種形式，可穿戴傳感器都必須能夠可靠地運行，同時克服常見噪聲和誤差源的影響。PPG傳感器的環(huán)境噪聲通常分為兩大類：光學噪聲和生理噪聲。 光學噪聲是指傳感器監(jiān)測到的光路變化特性與所觀察到的血液量光吸收無關。同樣，生理變化可能會改變組織中的血流量和體積，從而改變PPG信號。 MaximMAX30112手腕型應用心率檢測解決方案具有專為減弱各種50Hz/60Hz閃爍成分而設計的先進相關采樣技術，可以減輕閃爍對PPG信號的破壞作用。它以1.8V主電源電壓運行，并帶有獨立的3.1V至5.25VLED驅動器電源。該器件支持標準的I2C兼容接口，并通過其軟件提供接近零待機電流的關機模式，從而使電源軌始終保持供電。 圖2：MaximMAX30112.的簡化框圖(來源：美信) 節(jié)省時間的工具 可穿戴醫(yī)療設備是執(zhí)行特定生物醫(yī)學功能的自主、無創(chuàng)性系統(tǒng)。這些設備跟蹤心跳、體溫、血氧和心電(ECG)信號。傳感器對某種物理輸入做出反應，并通過生成信號(通常為電壓或電流形式)進行回應。此信號經(jīng)過整理與修正以使其更易于讀取，以合理的速率采樣，然后轉換為處理器可讀的信號。 要滿足所有這些要求，構建可穿戴醫(yī)療保健產(chǎn)品可能既具有挑戰(zhàn)又耗費時間。 幸運的是，諸如美信的HealthSensorPlatform2.0之類的工具為腕戴式可穿戴設備提供了監(jiān)測心電信號、心率和體溫的功能，從而可節(jié)省數(shù)月的開發(fā)時間。

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  • 第三代半導體碳化硅的國產(chǎn)化

    碳化硅(SiC)，與氮化鎵(GaN)、金剛石、氧化鋅(ZnO)等一起，屬于第三代半導體。碳化硅等第三代半導體具有禁帶寬度大、擊穿電場高、熱導率大、電子飽和漂移速度高、介電常數(shù)小等獨特的性能。 因此第三代半導體材料制造的電力或電子元件，體積更小、傳輸速度更快、可靠性更高，耗能更低，最高可以降低50%以上的能量損失，積減小75%左右。特別重要的是，第三代半導體可以在更高的溫度、電壓和頻率下工作。 因此，碳化硅等第三代半導體，在半導體照明光電器件、電力電子、射頻微波器件、激光器和探測器件、太陽能電池和生物傳感器等其他器件等方面展現(xiàn)出巨大的潛力。在軍用方面，SiC主要用于大功率高頻功率器件。 碳化硅半導體的生產(chǎn)步驟包括單晶生長、外延層生長以及器件/芯片制造，分別對應襯底、外延和器件/芯片。后文會圍繞這三個方面，對碳化硅產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)化發(fā)展進行討論。 對應碳化硅的襯底的2種類型，即導電型碳化硅襯底和半絕緣型碳化硅襯底。在導電型碳化硅襯底上，生長碳化硅外延層，可以制得碳化硅外延片，進一步制成功率器件，主要應用于新能源汽車等領域;在半絕緣型碳化硅襯底上，生長氮化鎵外延層制得碳化硅基氮化鎵外延片，可進一步制成微波射頻器件，應用于5G通訊等領域。 一、碳化硅襯底 碳化硅襯底生產(chǎn)的國外核心企業(yè)，主要是美國CREE，美國 II-VI，和日本昭和電工，三者合計占據(jù)75%以上的市場。技術上，正在從 4 英寸襯底向 6 英寸過渡，8 英寸硅基襯底在研。 國內(nèi)的生產(chǎn)商主要是天科合達、山東天岳、河北同光晶體、世紀金光、中電集團2所等。國內(nèi)碳化硅襯底以3-4英寸為主，天科合達的4英寸襯底已達到世界先進水平。2019 國內(nèi)主要企業(yè)導電型SiC襯底折合4英寸產(chǎn)能約為50萬片/年，半絕緣SiC襯底折合4英寸產(chǎn)能約為寸產(chǎn)能約為20萬片/年。其中，中電科2所于2018年在國內(nèi)率先完成4英寸高純半絕緣碳化硅單晶襯底材料的工程化，到2020年，其山西碳化硅材料產(chǎn)業(yè)基地已經(jīng)實現(xiàn)SiC的4英寸晶片的大批量產(chǎn)。 國內(nèi)6英寸襯底研發(fā)也已經(jīng)陸續(xù)獲得突破，進入初步工程化準備和小批量產(chǎn)的階段： 2017年，山東天岳自主開發(fā)了全新的高純半絕緣襯底材料，其4H導電型碳化硅襯底材料產(chǎn)品已經(jīng)達到6英寸，還自主開發(fā)了6英寸N型(導電型)碳化硅襯底材料。 2018年，中電科2所也完成了6英寸高純半絕緣碳化硅單晶襯底的研發(fā)。 同樣在2018年，天科合達研制出6英寸碳化硅晶圓。此外，河北同光也在近年研發(fā)成功了6英寸碳化硅襯底。 2018年12月19日，三安集成宣布已完成了商業(yè)版本的6英寸碳化硅晶圓制造技術的全部工藝鑒定試驗。并將其加入到代工服務組合中。 2020年07月19，三安光電在長沙的第三代半導體項目開工，主要用于研發(fā)、生產(chǎn)及銷售6英寸SIC導電襯底、4吋半絕緣襯底、SIC二極管外延、SiC MOSFET外延、SIC二極管外延芯片、SiC MOSFET芯片、碳化硅器件封裝二極管、碳化硅器件封裝MOSFET。 2017年7月，中科節(jié)能與青島萊西市、國宏中晶簽訂合作協(xié)議，投資建設碳化硅長晶生產(chǎn)線項目。該項目總投資10億元，項目分兩期建設，一期投資約5億元，預計2019年6月建成投產(chǎn)，建成后可年產(chǎn)5萬片4英寸N型(導電型)碳化硅晶體襯底片和5千片4英寸高純度半絕緣型碳化硅晶體襯底片;二期投資約5億元，建成后可年產(chǎn)5萬片6英寸N型(導電型)碳化硅晶體襯底片和5千片4英寸高純度半絕緣型碳化硅晶體襯底片。 從上述消息看，國內(nèi)6英寸的半絕緣型和導電型襯底都已經(jīng)有了技術基礎，至少四家在未來幾年可以啟動工程化和大規(guī)模批產(chǎn)了，如果速度夠快，將基本追平發(fā)達國家的商業(yè)化速度。 最讓人關注的，是2020年10月6日發(fā)布的消息，山西爍科的碳化硅8英寸襯底片研發(fā)成功，即將進入工程化。今后，我國將形成4英寸為主體，6英寸為骨干，8英寸為后繼的碳化硅襯底發(fā)展局面，將基本追平發(fā)達國家的技術研發(fā)速度。值得注意的是，山西爍科的第一大持股人是中電科半導體，持股63.75%，第四大持股人是中電科5所，持股9.54%。因此屬于國家隊的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化機構。 二、碳化硅外延片 碳化硅外延片生產(chǎn)的國外核心企業(yè)，主要以美國的Cree、 DowCorning、II-VI、日本的羅姆、三菱電機，德國的Infineon 等為主。其中，美國公司就占據(jù)全球70-80%的份額。技術上也在向6英寸為主的方向過渡。 國內(nèi)碳化硅外延片的生產(chǎn)商，主要瀚天天成、東莞天域、國民技術子公司國民天成、世紀金光，以及國字號的中電科13所和55所。目前國內(nèi)外延片也是以提供4英寸的產(chǎn)品為主，并開始提供6英寸外延片。2019 SiC外延片折算6英寸產(chǎn)能約為20萬片/年。 這其中，最重要的是瀚天天成公司。該公司已經(jīng)形成3英寸、4英寸以及6英寸的完整碳化硅半導體外延晶片生產(chǎn)線，并滿足600V、1200V、1700V器件制作的需求。2014年5月29日，瀚天天成首批產(chǎn)業(yè)化的6英寸碳化硅外延晶片在廈門火炬高新區(qū)投產(chǎn)，并交付第一筆商業(yè)訂單產(chǎn)品，成為國內(nèi)首家提供的商業(yè)化6英寸碳化硅外延晶片。 東莞天域公司則在2012年就實現(xiàn)了年產(chǎn)超2萬片3英寸、4英寸碳化硅外延晶片的產(chǎn)業(yè)化能力，目前也可提供6英寸碳化硅外延晶片。 國民技術在2017年8月15日發(fā)布公告，投資監(jiān)理成都國民天成化合物半導體有限公司，建設和運營6英寸第二代和第三代半導體集成電路外延片項目，項目首期投資4.5億元。 三、碳化硅器件 碳化硅器件生產(chǎn)的國外核心企業(yè)，是市占率18.5%的美國英飛凌Infineon，和以安森美領銜的第二梯隊，包含意法半導體、三菱電機、東芝、威世半導體、富士電機、瑞薩科技、羅姆、賽米控等美日歐大型半導體IDM企業(yè)。國際上600-1700V SiC SBD、MOSFET 已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，主流產(chǎn)品耐壓水平在1200V以下。 隨后是臺系和陸系企業(yè)如，陸系如IDM企業(yè)楊杰電子、、蘇州能訊高能半導體、株洲中車時代、中電科55所、中電科13所、泰科天潤、世紀金光;Fabless有上海瞻芯、瑞能半導體，F(xiàn)oundry有三安光電;模組方面，的嘉興斯達、河南森源、常州武進科華、中車時代電氣，等等。 在器件的產(chǎn)線技術水平上，中車時代、世紀金光、全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院、中電55所的6英寸SiC功率器件線已經(jīng)啟動，國內(nèi)已有四條6英寸SiC中試線相繼投入使用。其中，中車時代6寸SiC SBD、PiN、MOSFET等器件的研發(fā)與制造，都做得有聲有色。 2016年12月，芯光潤澤第三代半導體碳化硅功率模塊產(chǎn)業(yè)化項目正式開工建設。2018年9月，芯光潤澤的國內(nèi)首條碳化硅 IPM器件產(chǎn)線廈門正式投產(chǎn) 深圳基本依靠獨有的3D SiCTM技術，基本半導體碳化硅功率器件性能達到國際先進水平，可廣泛應用于新能源發(fā)電、新能源汽車、軌道交通和智能電網(wǎng)等領域。 揚杰科技的器件產(chǎn)品包括功率二極管、整流橋、肖特基二極管和MOSFET。其4英寸線已經(jīng)擴產(chǎn)一倍，6英寸線產(chǎn)線2018年底滿產(chǎn)。同時公司戰(zhàn)略布局8寸線IGBT芯片和IPM模塊業(yè)務等高利潤產(chǎn)品，多產(chǎn)品線協(xié)同發(fā)展助力公司提升在功率器件市場份額。 2018年5月，上海瞻芯制造的第一片國產(chǎn)6英寸碳化硅MOSFET器件晶圓面世。晶圓級測試結果表明，各項電學參數(shù)達到預期。(注：日前他們正式發(fā)布了) 在碳化硅器件的技術水平上，國內(nèi)企業(yè)相對集中于基礎二極管及中低壓器件等低端領域，在對器件性能、可靠性要求較高的高端產(chǎn)品市場滲透率相對較低。 高壓器件方面的國產(chǎn)化，最近也開始出現(xiàn)一些好消息。 比如：泰科天潤的碳化硅肖特基二極管、碳化硅MOSFET和碳化硅模塊等，其中600V/5A-50A、1200V/5A-50A和1700V/10A等系列的碳化硅肖特基二極管產(chǎn)品已投入批量生產(chǎn)。此外，泰科天潤已建成國內(nèi)第一條碳化硅器件生產(chǎn)線，SBD產(chǎn)品覆蓋600V-3300V的電壓范圍。也是高壓產(chǎn)品的可喜突破。 另外，2020年華潤微也向市場發(fā)布了其第一代SiC工業(yè)級肖特基二極管(1200V、650V)系列產(chǎn)品，算是我國在高壓器件國產(chǎn)化方面的一個示例。 最后補充一點。上面是三個方面分別介紹的。實際上，國內(nèi)能從襯底-外延片和器件三個方面做全流程布局的企業(yè)，以三安光電和世紀金光這兩家為代表。當然，如果將國字號的所有院所企業(yè)合起來，也可以算是第三家全流程布局的企業(yè)。 四、碳化硅生產(chǎn)設備 與二代半導體類似，我國碳化硅生產(chǎn)設備也大量來自進口美歐日的產(chǎn)品。比如，外延片生產(chǎn)國內(nèi)第一的瀚天天成公司，碳化硅外延晶片生長爐和各種進口高端檢測設備都是引進德國Aixtron公司的，外延生長技術已達到國際先進水平的東莞天域公司，其核心的四臺SiC-CVD及配套檢測設備也都是進口產(chǎn)品。 碳化硅的設備國產(chǎn)化在這兩年也有一些進展。 比如用于襯底生產(chǎn)的單晶生長設備——硅長晶爐：2019年11月26日，露笑科技與中科鋼研、國宏中宇簽署合作協(xié)議，依托中科鋼研及國宏中宇在碳化硅晶體材料生長工藝技術方面已經(jīng)取得的與持續(xù)產(chǎn)出的研發(fā)成果，結合露笑科技的真空晶體生長設備設計技術及豐富的裝備制造技術與經(jīng)驗，共同研發(fā)適用于中科鋼研工藝技術要求的4英寸、6英寸、8英寸乃至更大尺寸級別的碳化硅長晶設備，目前首批2臺套升華法碳化硅長晶爐已經(jīng)完成設備性能驗收交付使用。 2020年2月28日，中國電科(山西)碳化硅材料產(chǎn)業(yè)基地在山西轉型綜合改革示范區(qū)正式投產(chǎn)，第一批設備正式啟動。據(jù)報道，基地一期項目可容納600臺碳化硅單晶生長爐，項目建成后將具備年產(chǎn)10萬片4-6英寸N型(導電型)碳化硅單晶晶片、5萬片4-6英寸高純半絕緣型碳化硅單晶晶片的生產(chǎn)能力。 再如碳化硅外延片生產(chǎn)設備——硅外延爐： 晶盛機電研發(fā)的6英寸碳化硅外延設備，兼容4寸和6寸碳化硅外延生長。在客戶處4寸工藝驗證通過，正在進行6寸工藝驗證。該設備為單片式設備，沉積速度達到50um/min，厚度均勻性<1%，濃度均勻性<1.5%，應用于新能源汽車、電力電子、微波射頻等領域。公司開發(fā)的碳化硅外延設備。更好的消息失，其研發(fā)的8英寸硅外延爐已通過部分客戶產(chǎn)品性能測試，技術驗證通過，具有外延層厚度均勻性和電阻率均勻性高的特點，各項技術指標達到進口設備同等水平，具備批量生產(chǎn)基礎。 五、小結和展望 碳化硅領域，特別是碳化硅的高端(高壓高功率場景)器件領域，基本上仍掌握在西方國家手里，SiC產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)美、日、歐三足鼎立的競爭格局，前五大廠商份額約90%。CREE、英飛凌和羅姆，呈現(xiàn)出寡頭壟斷式的市占率。 我國在碳化硅領域，過去一直呈現(xiàn)較大的救贖代差，落后國際水平5-8年左右。但是，從2018年之后的3年里，呈現(xiàn)出加速追趕的態(tài)勢。 襯底方面，4家廠商研發(fā)成功6英寸產(chǎn)品并啟動了工業(yè)化生產(chǎn)，8英寸襯底初步研發(fā)成功。與國外的差距縮小到半代，大概3-4年左右。 外延片方面，進展稍慢。6英寸產(chǎn)品出現(xiàn)在市場上，但8英寸產(chǎn)品的研發(fā)成功尚未見到公開報道。本土外延片的第一廠商瀚天天成公司，是與美國合資的，自主可控能力依然有一定的不確定性。 器件方面，特別是高壓高頻高功率器件方面，我們的差距仍然較大。1700伏以上的本土產(chǎn)品鳳毛麟角，依然有很多路要趕。 設備方面：碳化硅生產(chǎn)的高端設備，基本掌握在歐美手中。國內(nèi)核心設備正在加緊國產(chǎn)化。但檢測設備與國內(nèi)其他行業(yè)的同類產(chǎn)品一樣，是非常大的短板。 第三代半導體的國產(chǎn)化比第二代半導體要稍微樂觀一些： 首先，碳化硅和第三代半導體，從總體上來說，在技術上和市場上并未完全成熟。 從技術上說，大量工藝問題和材料問題仍然亟待業(yè)內(nèi)解決。碳化硅晶片存在微管缺陷密度。外延片的生長速率較低，工藝效率低相比二代硅材料很低。摻雜工藝有特殊要求，工藝參數(shù)都還需要優(yōu)化。碳化硅本身耐高溫，但配套材料比如電極材料、焊料、外殼、絕緣材料的耐溫程度還需要提高。 從商業(yè)化成本上來說，上游晶圓制造方面，厚度只有0.5毫米的碳化硅三代半導體6英寸晶圓，市場售價2000美元。而12吋的二代硅晶圓的平均單價在110美元。而下游器件市場上，碳化硅器件的市場價格，約為硅材料制造的5到6倍。業(yè)內(nèi)普遍認為，碳化硅器件的價格只有不高于硅器件的2倍，才有可能具有真正的市場競爭優(yōu)勢。 因此，碳化硅和第三代半導體，在整個行業(yè)范圍內(nèi)仍然是在探索過程中發(fā)展，遠未達到能夠大規(guī)模替代第二代半導體的成熟產(chǎn)業(yè)地步，潛在市場的荒原依然巨大。 其次，我國是碳化硅最大的應用市場。 LED照明、高壓電力傳輸、家電領域、5G通信、新能源汽車，這些碳化硅和其他三代半導體的核心應用場景，都以我國作為最大主場。 全球生產(chǎn)的碳化硅器件，50%左右就在我國消耗。有市場，有應用場景，就有技術創(chuàng)新的最大原動力和資本市場的投資機會。有最大工業(yè)制造業(yè)的規(guī)模，有國家產(chǎn)業(yè)政策的適度引導，碳化硅的產(chǎn)業(yè)發(fā)展就有成功的基礎和追趕的希望。

    半導體 國產(chǎn)化 碳化硅 第三代半導體

  • 四種晶圓級封裝技術

    幾十年來，封裝半導體集成電路的規(guī)范方式是單個單元從晶片中切割后再進行封裝的工藝。然而，這種方法不被主要半導體制造商認可，主要是因為高制造成本以及今天的模塊的射頻成分在增加。 因此，晶圓級封裝(WLP)的出現(xiàn)帶來了低成本封裝開發(fā)的范式轉變。WLP是一種在切割晶圓封裝器件之前的晶圓級封裝技術。使用標準工具和工藝，WLP作為晶圓制造過程的擴展。最終，制造的WLPdie將在芯片表面上有金屬化墊，并在切割晶圓之前在每個墊上沉積焊錫點。 這反過來又使WLP與傳統(tǒng)的PCB組裝工藝兼容，并允許對晶圓本身進行器件測試。因此，這是一個相對較低的成本和效率的工藝，特別是當晶圓尺寸增加而芯片die在收縮時。 晶圓的尺寸在過去幾十年中一直在增加，從直徑4、6、8英寸增加到12英寸。這導致每個晶圓die的數(shù)量增加，從而降低了制造成本。 在電氣性能方面，WLP優(yōu)于其他封裝技術，從某種意義上說，一旦WLP器件集成在密集的RF模塊中，它就會導致EM寄生耦合顯著減少，因為器件和PCB之間的互連相對較短，而不像在某些類型的CSP技術中使用線鍵合互連。 WLP芯片倒裝(flip-chip)技術 倒裝(flip-chip)芯片技術也被稱為控制塌陷芯片連接(C4，controlledcollapsechipconnection)，是IBM在20世紀60年代開發(fā)的芯片組裝技術之一。 雖然基于導線鍵合的封裝技術在硬件建成后為實驗室調試提供了自由的電感能力方面更加靈活，而且還提供良好的熱導特性，但使用倒裝芯片封裝技術使用焊錫凸起使基板和芯片之間的電氣連接提供了相對尺寸減小、減少延遲以及在其輸入和輸出引腳方面實現(xiàn)更好地隔離。 圖1說明了芯片die在基板上的基本結構，在芯片表面生長的Cu柱頂部有焊錫球。焊點通常由填充?；衔锓庋b，為焊點提供機械支撐。 圖1、倒裝(flip-chip)芯片的基本結構示例 WLP芯片級封裝 芯片級封裝CSP(chipscalepackaging)是微電子和半導體工業(yè)中最常用的封裝方法之一。 雖然有幾種類型的CSP技術已經(jīng)可供微芯片制造商使用，但新的類型繼續(xù)出現(xiàn)，以滿足對支持新功能和新的特定應用的產(chǎn)品的需求。這些包裝要求可能因所需的可靠性水平、成本、附加功能和整體尺寸而不同。 顧名思義，CSP的封裝尺寸與芯片die尺寸大致相同，這是其主要優(yōu)點之一。通過采用WLP制造工藝，CSP正在不斷發(fā)展，以實現(xiàn)最小可能的封裝-die之間的尺寸比。 如圖2所示，CSP在封裝下的球柵陣列(BGA)風格允許有幾個互連，同時簡化PCB路由，提高PCB組裝產(chǎn)量，降低制造成本。 圖2、芯片級封裝CSP(chipscalepackaging)的基本結構示例 其它的封裝技術 還有幾種其它的集成電路封裝形式，允許無縫集成到應用定制的模塊封裝中。 四平封裝(QFP，Quadflatpackage)是最早的表面貼裝IC封裝技術之一，其中封裝的結構是由四個側面組成的，具有擴展的互連引線，如圖3(a)所示。 凸起的引線連接到封裝框架上，在引線和芯片die金屬之間形成一個金屬-絕緣體-金屬(MIM，metal-insulator-metal)型的電容，可以作為匹配元件。 該技術適用于毫米大小的IC，其中封裝的外圍引腳數(shù)量可以達到100多個引腳。這種類型的封裝還存在幾種衍生物，它們?nèi)Q于所使用的材料，如陶瓷四扁封裝(CQFP，ceramicquadflatpack)、薄四扁封裝(TQFP，thinquadflatpack)、塑料四扁封裝(PQFP，plasticquadflatpack)以及金屬四扁封裝(MQFP，metalquadflatpack)。 圖3(b)所示的四平無引線(QFN，Quadflatnolead)是由平面銅引線框架和用作散熱器的熱傳播墊的塑料封裝形成的幾種表面安裝封裝技術之一。鍵合線(Wirebonding)也可以用于互連，而且由于鍵合線不僅是導體，而且是電感，它們通常會影響在這項封裝技術下器件的性能，除非它被視為整個設計的一部分。 雖然QFN是由四個側面組成的互連，但雙平面無引線(DFN)也已經(jīng)出現(xiàn)，并組成互連平面引線的兩側。 圖3、集成電路封裝技術：(a)四平封裝和(b)四平無引腳封裝 然而，我們剛才討論的所有封裝技術都不適用于當代微電子SoP和SiP。 它們的使用在20世紀90年代超大規(guī)模集成電路革命期間蓬勃發(fā)展，隨著更緊湊和更密集的晶圓級封裝技術的出現(xiàn)而逐漸被淘汰。在過去幾十年中，芯片和模塊封裝技術的發(fā)展主要是由引腳計數(shù)需求的增加所驅動的，并見證了功能、組件密度和集成水平的巨大提高。 圖4顯示了自1970年以來集成電路封裝的演變，其中雙內(nèi)聯(lián)封裝(DIP，dualinlinepackages)開始在電子IC行業(yè)發(fā)揮作用，然后出現(xiàn)了更多引腳的IC，如QFP，甚至更高的引腳計數(shù)技術，如引腳網(wǎng)格陣列(PGA，pingridarray)以及倒裝芯片球網(wǎng)格陣列(FCBGA，flip-chipballgridarray)等。

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  • 無錫“芯”項目將成為構造集成電路“芯”版圖的新亮點

    10月17日，在無錫惠山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)舉行了第三代新型半導體產(chǎn)業(yè)推介大會。在推介大會上，有6個“芯”項目集中簽約，總投資達138.5億元;其中，固立得UV芯片項目總投資達100億元，摩爾精英“兩芯三云”創(chuàng)新服務平臺項目總投資15億元，半導體先進封裝等項目總投資10億元。 而這些新投資建設項目，將成為無錫構造集成電路“芯”版圖的新亮點。集成電路是無錫的一張產(chǎn)業(yè)名片。早在上世紀80年代，無錫就被確定為國家微電子工業(yè)南方基地，全國第一塊超大規(guī)模集成電路誕生在無錫。 目前，集聚了華虹半導體、華潤微電子、SK海力士半導體、長電科技、宜興中環(huán)等在內(nèi)的200多家企業(yè)，涵蓋集成電路設計、制造、封裝測試、裝備與材料等各領域，基本構造起了一張集成電路“芯”版圖。 今年，隨著我國以AI、5G等新興數(shù)字化技術為基礎的新基建項目的啟動實施，無錫出臺《關于進一步深化現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策的意見》等一攬子產(chǎn)業(yè)激勵政策，進一步加速布局2000億的集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模，致力打造成為國際國內(nèi)頂尖的集成電路產(chǎn)業(yè)新高地、投資新熱土、行業(yè)新地標。 無錫惠山經(jīng)濟開發(fā)區(qū)是長三角地區(qū)產(chǎn)業(yè)特色鮮明、 經(jīng)濟發(fā)展活躍、開放程度高、創(chuàng)新能力強的區(qū)域之一。尤其在發(fā)展新一代信息產(chǎn)業(yè)上，有著扎實的基礎和完善的配套條件。 如何下好融合發(fā)展的“先手棋”，培育經(jīng)濟發(fā)展新動能? 無錫惠山區(qū)委常委、開發(fā)區(qū)管委會主任曹文彬說：“我區(qū)突破慣性思維，瞄準新一代信息技術，以惠山軟件園為主要載體，搭建高端交流與合作平臺，深度對接國內(nèi)外資源，加大科技、人才、項目和資本引進力度，全力助推半導體產(chǎn)業(yè)往高精尖方向迭代，逐步完善集成電路產(chǎn)業(yè)鏈，差異化構筑惠山半導體產(chǎn)業(yè)發(fā)展新優(yōu)勢?！? 摩爾精英董事長兼CEO張競揚透露，“兩芯三云”創(chuàng)新服務平臺，將以“芯片設計云、供應鏈云、人才云”三大業(yè)務板塊，打通人才、設計和制造供應鏈管理的各個關鍵環(huán)節(jié)，重點打造成為半導體產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)和供應鏈資源整合平臺，有效提高芯片設計整體研發(fā)效率、縮短研發(fā)周期并降低成本和風險，為產(chǎn)業(yè)轉型升級、創(chuàng)新發(fā)展提供新的動能。

    半導體 集成 無錫 芯項目

  • 下一代IC封裝技術中的常見技術

    先進的集成電路封裝正在迅速發(fā)展，其技術是“超越摩爾定律”上突出的技術亮點。在每個節(jié)點上，芯片微縮將變得越來越困難，越來越昂貴，工程師們想到將多個芯片放入先進的封裝中，以其作為芯片縮放的替代方案。 首先，讓我們了解高級IC封裝中不斷出現(xiàn)的基本術語。以下是在下一代IC封裝技術中使用的10個最常見的術語的簡要概述: 1、2.5 D封裝 在2.5D的封裝中，模具被堆放或并排放置在一個隔片的頂部，基于硅通孔(TSV)?；且粋€交互器，提供芯片之間的連接。作為傳統(tǒng)2D IC封裝技術的一個增量步驟，2.5D封裝使更細的線條和空間成為可能。 2.5D封裝通常用于ASIC、FPGA、GPU和內(nèi)存立方體。2008年，Xilinx將其大型FPGA劃分為4個更小、產(chǎn)量更高的芯片，并將這些芯片連接到一個硅接口上。2.5D封裝就此誕生，并最終在高帶寬內(nèi)存(HBM)處理器集成中流行起來。 2、3D堆疊封裝 在3D IC封裝中，邏輯模塊堆疊在內(nèi)存模塊上，而不是創(chuàng)建一個大型的系統(tǒng)片上(SoC)，并且模塊通過一個主動交互器連接。與2.5D封裝通過導電凸起或TSV將組件堆疊在交互器上不同，3D封裝采用多層硅晶片與使用TSV的組件一起嵌入。 TSV是2.5D和3D集成電路封裝技術中的關鍵實現(xiàn)技術。半導體行業(yè)一直在使用HBM技術將DRAM封裝在3D IC中。 Cu TSV在Si芯片間垂直互連的使用 Intel的Lakefield的FOVEROS是3D封裝典型例子，他們把硅片有邏輯的疊加在一起，也兼容常見的PoP封裝內(nèi)存，此外還有Co-EMIB，徹底混合EMIB和FOVEROS。 3、Chiplet Chiplet是另一種3D IC封裝形式，可使CMOS設備與非CMOS設備實現(xiàn)異構集成。換句話說，它們是更小的SoC，中文的意思就是小芯片。這是將復雜功能進行分解，然后開發(fā)出多種具有單一特定功能，可相互進行模塊化組裝的“小芯片”，如實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲、計算、信號處理、數(shù)據(jù)流管理等功能，并最終以此為基礎，建立一個“小芯片”的芯片網(wǎng)絡。 這分解芯片的想法可以提高產(chǎn)量和比單片模具更低的成本。Chiplets允許設計者利用各種各樣的IP而不必考慮它們是在哪個節(jié)點或技術上制造;它們可以在硅、玻璃和層壓板等多種材料上建造。 4、Fan-Out扇出封裝 Fan-Out封裝是使用環(huán)氧模具復合材料完全嵌入模具，這樣就省去了晶片碰撞、熔煉、倒裝芯片組裝、清洗、下填分配和固化等工藝流程。扇出封裝的連接在芯片表面呈扇形展開，以方便更多的外部I/O。這反過來又消除了對交互器的需求，并簡化了異構集成的實現(xiàn)。 Fan-Out技術提供了一個比其他封裝類型具有更多I/O的小尺寸封裝。2016年，iPhone7上的16nm A10處理器和天線開關模組使用了扇出晶圓級封裝(Fan-out Wafer Level Packaging，簡稱FoWLP)技術，取代了傳統(tǒng)PCB，從而一舉成為科技明星。而A10的制造商臺積電是FoWLP技術的領先者。在臺積電內(nèi)部，他們把FoWLP稱作InFoWLP，其中In代表integrated，也就是集成的意思。 5、扇出型晶圓級封裝(FOWLP) 扇出型晶圓級封裝是一大改進，為晶圓模提供了更多的外部接觸空間。將芯片嵌入環(huán)氧模塑料內(nèi)，然后在晶片表面制造高密度重分布層(RDL)和焊料球，形成重組晶片。 通常，它首先將前端處理的晶圓片分割成單個晶圓片，然后將晶圓片在載體結構上分隔開，填充間隙以形成再生晶圓片。FOWLP在封裝和應用板之間提供了大量的連接。此外，基板本質上比模具大，所以模具間距更寬松。 硅膠倒裝芯片嵌入到玻璃襯底中，然后RDL在芯片上扇動，形成一個貫穿玻璃的通道 6、異構集成 將單獨制造的組件集成到更高級別的組裝中的方式，使得功能和操作特性都會得到提升。它使半導體器件制造商能夠將來自不同制造工藝流程的功能部件組合成一個單一的復合器件。 為何要用異構集成? 1.研發(fā)成本越來越高 芯片行業(yè)是典型的人才密集和資金密集型高風險產(chǎn)業(yè)，如果沒有大量用戶攤薄費用，芯片成本將直線上升。華為曾向媒體透露7nm的麒麟980研發(fā)費用遠超業(yè)界預估的5億美元，紫光展銳的一名工作人員則對記者表示，5G Modem研發(fā)費用在上億美元，光流片就相當費錢，還有團隊的持續(xù)投入，累計參與項目的工程師有上千人。 2. 設計成本也不斷上漲，每一代至少增加30~50%的設計成本 業(yè)界人士指出：此前迭代無需考慮新工藝問題，只需了解65nm比90nm小多少，可以直接把90nm上的設計拿到65nm工藝上，重新設計一下馬上就能做，整個過程一年半載即可完成。但現(xiàn)在7nm和16nm有很多不一樣的地方，不能把16nm的設計直接放到7nm上，從架構到設計到后端都要做很多改變。 異構集成類似于封裝內(nèi)系統(tǒng)集成(SiP);主要指將多個單獨制造的部件封裝到一個芯片上，而不是在單個襯底上集成多個基片。這增強了功能性，可以對采用不同工藝、不同功能、不同制造商制造的組件進行封裝。通過這一技術，工程師可以像搭積木一樣，在芯片庫里將不同工藝的小芯片組裝在一起。異構集成背后的總體思想是將在系統(tǒng)級別上變化的多個組件組合到同一個封裝中。 不過，異構集成在延續(xù)摩爾定律的同時也面臨可靠性、散熱、測試難度等多方面的挑戰(zhàn)。 7、高帶寬存儲器(HBM) 如今，GDDR5經(jīng)過這么多年的發(fā)展已然來到了一個瓶頸，光靠頻率提升來提供更大的顯存位寬已經(jīng)沒有太大空間，而這勢必會反過來影響到GPU的性能發(fā)揮。相對于傳統(tǒng)的GDDR5顯存來說，HBM無疑是更加先進。 HBM是一種標準化的堆疊內(nèi)存技術，它為堆棧內(nèi)以及內(nèi)存和邏輯之間的數(shù)據(jù)提供了寬通道?；贖BM的封裝將內(nèi)存堆在一起，并使用TSV將它們連接起來，這樣創(chuàng)建了更多的I/O和帶寬。 HBM也是一種JEDEC標準，它垂直集成了多個層次的DRAM組件，這些組件與應用程序處理器、GPU和SoC一起在封裝中。HBM主要在高端服務器和網(wǎng)絡芯片的2.5D封裝中實現(xiàn);它現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到HBM2技術，新一代技術解決了原始HBM版本中的容量和時鐘速率限制問題。 這是一張AMD演示的內(nèi)存架構圖，我們可以清楚的看到HBM實際結構，尤其是四層DRAM疊在最底層die之上，雖然AMD一直也沒有給出HBM本體的具體制作過程，但是不難想象4層絕不是HBM未來發(fā)展的極限，而隨著層數(shù)的增加，位寬勢必還會迎來進一步的遞增。 8、中介層 中介層用于多芯片模具或板子的封裝，相當于一個導管，在一個封裝里通過電子信號實現(xiàn)傳導。通過中介層可以完成很多運算和數(shù)據(jù)交流，相當于連接多個芯片和同一電路板之間的橋梁。使系統(tǒng)更小，更省電，更大帶寬。它可以將信號傳播到更寬的中心間距，也可以將信號連接到主板上的不同溝槽上。 中介層可由硅和有機材料制成，作為多個模具、模具和基板之間的橋梁。Silicon interposer是一種成熟的技術，由于其較高的I/O密度和TSV形成能力，它在2.5D和3D IC芯片封裝中發(fā)揮著關鍵作用。 9、再分配層(RDL) 再分配層是銅金屬連接線或封裝中電連接的一部分。再分配層是由金屬或聚合物介質材料層創(chuàng)建，用于將模具堆疊在封裝上，以及提供通過interposer連接的芯片之間的通信，從而減輕大型芯片組的I/O間距。它們已經(jīng)成為2.5D和3D封裝解決方案中不可或缺的環(huán)節(jié)。 10、硅通孔(TSV) TSV是2.5D和3D封裝解決方案中的關鍵實現(xiàn)技術，它提供了通過模具硅片的垂直互連。它在里面填充了銅。TSV是一種通過整個芯片厚度的電子連接，它可以創(chuàng)建從芯片一側到另一側的最短路徑。 這些孔洞從晶圓片的正面蝕刻到一定深度，然后通過沉積導電材料(通常是銅)將它們隔離并填充。芯片制作完成后，晶圓從背面開始變薄，露出晶圓背面的孔和金屬，以完成TSV互連。

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