五年內(nèi)3D TSV芯片將占半導(dǎo)體市場(chǎng)9%

市調(diào)機(jī)構(gòu) Yole Developpement 稍早前發(fā)布了一份針對(duì) 3DIC 與硅穿孔(TSV)的調(diào)查報(bào)告，指出過(guò)去一年來(lái)，所有使用TSV封裝的3DIC或3D-WLCSP平臺(tái)(包括CMOS影像傳感器、環(huán)境光傳感器、功率放大器、射頻和慣性 MEMS組件)等產(chǎn)品產(chǎn)值約為27億美元，而到了2017年，該數(shù)字還可望成長(zhǎng)到400億美元，占總半導(dǎo)體市場(chǎng)的9%。

 

Yole Developpement的先進(jìn)封裝部市場(chǎng)暨技術(shù)分析師Lionel Cadix 指出，3DIC通常使用TSV技術(shù)來(lái)堆棧內(nèi)存和邏輯IC，預(yù)計(jì)此類組件將快速成長(zhǎng)；另外，3D WLCSP也將以18%的年復(fù)合成長(zhǎng)率(CAGR)快速成長(zhǎng)。

 

 

2017年，3D TSV芯片將占總半導(dǎo)體市場(chǎng)的9%。

 

3D WLCSP：最成熟的3D TSV平臺(tái)

 

3D WLCSP是當(dāng)前能高效整合小尺寸光電組件如CMOS影像傳感器等的首選解決方案。它也是目前最成熟的3D TSV平臺(tái)，Yole Developpement估計(jì)，2011年該市場(chǎng)規(guī)模大約為2.7億美元，其中有超過(guò)90%來(lái)自于低階和低分辨率CMOS影像傳感器(通常指CIF, VGA, 1MPx / 2MPx傳感器等)。臺(tái)灣的精材科技(Xintec)是當(dāng)前3D WLCSP封裝的領(lǐng)先廠商，接下來(lái)是蘇州晶方半導(dǎo)體科技(China WLCSP)、東芝(Toshiba)和 JCAP 。

 

大多數(shù)3D WLCSP業(yè)者都以200mm晶圓級(jí)封裝服務(wù)為主。不過(guò)，各大主要業(yè)者均有朝300mm轉(zhuǎn)移趨勢(shì)。事實(shí)上，此一趨勢(shì)也是邁向高階CMOS影像傳感器市場(chǎng)(> 8MPx分辨率)的必要過(guò)程，目前的傳感器市場(chǎng)也正在從背面照度(backside illumination)朝真正的3DIC封裝架構(gòu)轉(zhuǎn)移。這種最新架構(gòu)稱之為“3D BSI”，其中的光電二極管是直接垂直堆棧在DSP /ROIC晶圓上，并透過(guò)TSV連接。

 

未來(lái)的3DIC將由內(nèi)存和邏輯堆棧SoC驅(qū)動(dòng)

 

未來(lái)幾十年內(nèi)，3DIC都將憑借著更低的成本、更小的體積，以及推動(dòng)芯片功能進(jìn)化等優(yōu)勢(shì)，成為未來(lái)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的新典范。Yole Developpement先進(jìn)封裝事業(yè)部經(jīng)理Jerome Baron 指出，預(yù)估未來(lái)五年內(nèi)，3D堆棧DRAM和3D邏輯SoC應(yīng)用將成為推動(dòng)3DIC技術(shù)獲得大量采用的最主要驅(qū)動(dòng)力，接下來(lái)依序是CMOS影像傳感器、功率組件和MEMS等。他表示，今天帶動(dòng)高階應(yīng)用的仍然是2.5D硅中介層技術(shù)。拜先進(jìn)芯片設(shè)計(jì)和封裝技術(shù)之賜，更多大型的FPGA和ASIC等芯片已經(jīng)開始應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域，而且未來(lái)還將應(yīng)用在游戲和智能電視等市場(chǎng)中。

 

2013年，在內(nèi)存公司如美光(Micron)、三星(Samsung)、SK-Hynix，以及IBM和其它高性能運(yùn)算設(shè)備供貨商的帶動(dòng)下， 3DIC技術(shù)可望獲得顯著成長(zhǎng)。

 

然而，可能要等到2014或2015年，所謂的wide I/O接口以及在28nm采用TSV技術(shù)來(lái)大量制造移動(dòng)/平板產(chǎn)品專用應(yīng)用處理器芯片的情況才可能發(fā)生。事實(shí)上，要成功推動(dòng)3DIC，除了技術(shù)問(wèn)題，還涉及到復(fù)雜的供應(yīng)鏈部份，它要改變的層面非常多。因此，包括三星和臺(tái)積電(TSMC)在內(nèi)的晶圓代工巨擘們，都不停針對(duì)3DIC展開垂直整合布局，希望能滿足領(lǐng)先無(wú)晶圓廠半導(dǎo)體公司，如高通(Qualcomm)、博通(Broadcom)、Marvell、NVIDIA和蘋果(Apple)的需求，以及其它采取輕晶圓廠策略的業(yè)者如德州儀器(TI)、意法半導(dǎo)體(ST)和NEC /瑞薩(Renesas)等。

 

Yole Developpement的先進(jìn)封裝部資深分析師Jean-Marc Yannou指出，3D TSV的半導(dǎo)體封裝、組裝和測(cè)試市場(chǎng)在2017年將達(dá)到80億美元。“未來(lái)在拓展3DIC業(yè)務(wù)時(shí)，業(yè)界必須尋求所謂的“虛擬IDM”模式，”他指出，包括TSV蝕刻填充、布線、凸塊、晶圓測(cè)試和晶圓級(jí)組裝在內(nèi)的中階晶圓處理部份，市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)可達(dá)38億美元。另外，后段的組裝和測(cè)試部份，如3DIC模塊等，預(yù)估將達(dá)46億美元，而這些，都代表著先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)未來(lái)可持續(xù)獲得成長(zhǎng)的商機(jī)所在。