從市場尋找“芯”機遇 多家上市公司論道世界半導(dǎo)體大會

    8月18日，2022世界半導(dǎo)體大會暨南京國際半導(dǎo)體博覽會在南京國際博覽中心開幕。中國科學(xué)院院士、深圳大學(xué)校長毛軍發(fā)等多位半導(dǎo)體業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，應(yīng)用需求驅(qū)動半導(dǎo)體技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，繞開摩爾定律成為半導(dǎo)體發(fā)展的一大新方向。

    上海證券報記者采訪了解到，應(yīng)用需求驅(qū)動半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展，也給中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)及相關(guān)上市公司帶來新機遇，多家上市公司在碳化硅、氮化鎵等材料，以及Chiplet（小芯片）等先進封裝技術(shù)上取得一系列進展。

    應(yīng)用引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)繞開摩爾定律

    “現(xiàn)在，集成電路有了兩個發(fā)展方向：一是延續(xù)摩爾定律，把晶體管做得更??；二是繞開摩爾定律，集成系統(tǒng)就是繞開摩爾定律的路線之一。”毛軍發(fā)在大會主題演講中大膽預(yù)測，過去60年是集成電路（IC）的時代，可能未來60年將會是集成系統(tǒng)（IS）的時代。

    1965年，戈登·摩爾（Intel創(chuàng)始人之一）提出著名的“摩爾定律”，即每18個月，集成電路上可容納晶體管數(shù)目增加一倍，性能提升一倍。此后，集成電路產(chǎn)業(yè)一直沿著摩爾定律發(fā)展。不斷進步的制程技術(shù)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展最大驅(qū)動力，貫穿了PC、智能手機時代。

    進入智能化時代，萬物互聯(lián)的應(yīng)用更加多元化，這些全新的、分散化的應(yīng)用需求不需要最先進的集成電路制造技術(shù)，而新材料、新工藝的發(fā)展也給集成電路開辟了新的發(fā)展路徑。這些由應(yīng)用驅(qū)動的、繞開摩爾定律的領(lǐng)域發(fā)展勢頭正旺，成為集成電路發(fā)展的一大方向。

    “集成系統(tǒng)技術(shù)也可以稱為異質(zhì)集成技術(shù)。”毛軍發(fā)認(rèn)為，集成電路前道芯片工藝設(shè)計和后道封裝界限越來越模糊。集成系統(tǒng)就是將各種芯片、元器件、天線等通過3D封裝等技術(shù)集成為一個系統(tǒng)，通過整體設(shè)計來提升效率、突破芯片的一些功能極限等，并降低成本、縮短研發(fā)周期。

    事實上，集成系統(tǒng)不是新概念，最近大熱的Chiplet就是典型的異質(zhì)集成技術(shù)。Chiplet將不同工藝節(jié)點、不同規(guī)格、模塊化的裸芯片封裝為一顆大芯片（系統(tǒng)芯片），可以得到性能和成本的平衡，在同樣制程下實現(xiàn)更高性能。早在2017年，AMD就把這個技術(shù)應(yīng)用到其處理器產(chǎn)品上。

    先進封裝迎來新機遇

    應(yīng)用驅(qū)動異質(zhì)集成技術(shù)的發(fā)展，讓半導(dǎo)體封裝技術(shù)在整個產(chǎn)業(yè)鏈中的地位變得更加重要。TSV（硅通孔）技術(shù)、3D封裝、晶圓級封裝、Chiplet等封裝技術(shù)迎來更大市場，相關(guān)上市公司、創(chuàng)業(yè)公司也紛紛涌進該賽道。

    芯原股份董事長戴偉民在大會演講中表示，Chiplet是IP組合和芯片設(shè)計能力的綜合體現(xiàn)，公司已經(jīng)為其找到多個落地場景：一是平板電腦，蘋果已經(jīng)在其平板上采用了Chiplet技術(shù)；二是自動駕駛。

    “封測技術(shù)在后摩爾時代會持續(xù)推動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展，Chiplet是未來方向。”通富微電副總經(jīng)理胡文龍在大會演講中介紹，5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、汽車電子等是應(yīng)用端的主要驅(qū)動力，引導(dǎo)這個驅(qū)動力的一大因素是先進封裝。封裝技術(shù)較好地解決了半導(dǎo)體高性能與性價比問題，將不斷推動整個器件向高端應(yīng)用發(fā)展。

    通富微電在近期接受機構(gòu)調(diào)研時披露，公司大力開發(fā)扇出型（Fan-out）、晶圓級、倒裝等封裝技術(shù)并擴充其產(chǎn)能，積極布局Chiplet、2.5D、3D等頂尖封裝技術(shù)，多個新項目及產(chǎn)品在2021年進入量產(chǎn)階段，并已形成新的盈利增長點。

    晶方科技在互動易平臺表示，Chiplet是行業(yè)發(fā)展的趨勢之一，是多種復(fù)雜先進封裝技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的綜合，晶圓級TSV技術(shù)是此技術(shù)路徑的一個重要部分。公司也在研究該技術(shù)路徑的走向，并與合作伙伴共同尋找合適的產(chǎn)品應(yīng)用。

    Chiplet技術(shù)也對封裝設(shè)備、材料等提出新的需求，給相關(guān)公司帶來新機遇。比如，興森科技在互動易平臺表示，F(xiàn)CBGA（倒裝芯片球柵格陣列）封裝基板是Chiplet技術(shù)中需要使用到的封裝材料，目前公司FCBGA封裝基板項目建設(shè)按計劃推進中，尚未投產(chǎn)。

    此外，Chiplet也受到創(chuàng)業(yè)公司和資本的青睞。近日，易卜半導(dǎo)體“落戶”上海寶山的上海機器人產(chǎn)業(yè)園。易卜半導(dǎo)體具有自主研發(fā)的晶圓級扇出型封裝、Chiplet和3D芯片等先進封裝的技術(shù)，其主導(dǎo)的月產(chǎn)能6萬片的12英寸先進封裝產(chǎn)線啟動建設(shè)，預(yù)計明年底量產(chǎn)。

    碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈步入快車道

    繞開摩爾定律的另外一個分支是新材料在集成電路中的應(yīng)用，碳化硅（SiC）、氮化鎵（GaN）在功率器件中的應(yīng)用就是典型。

    “我們發(fā)布的碳化硅產(chǎn)品廣受光伏逆變器廠商歡迎。”在本次大會上，華潤微副總裁馬衛(wèi)清介紹，光伏是功率器件的一大應(yīng)用市場，需要大量的IGBT、SiC。在其看來，碳化硅在光伏逆變器一定會大量替代硅器件。

    新潔能近日在半年報透露，公司逐步實現(xiàn)對SiC/GaN寬禁帶半導(dǎo)體功率器件的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，目前已推出1200V60mohm規(guī)格的SiCMOSFET樣品，預(yù)計下半年向客戶送樣測試；公司將在第三季度推出SiCMOSFET系列的多個產(chǎn)品，預(yù)計今年下半年推向市場，主要目標(biāo)市場是光伏逆變和汽車。在GaNHEMT方面，公司目前也推出了650V175mohm的樣品，預(yù)計今年下半年可以對客戶送樣評估。

    Yole預(yù)測，2021年全球碳化硅功率器件的市場規(guī)模約10億美元，預(yù)計到2025年將超過37億美元，年復(fù)合增長率超過34%。

    電動汽車是碳化硅器件的另外一大“主戰(zhàn)場”。斯達半導(dǎo)董事長沈華表示，越來越多的車企開始使用碳化硅MOSFET（金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）模塊方案，需求增速非?？?。

    事實上，在新能源汽車、光伏逆變器、電力電子等市場需求帶動下，國內(nèi)的碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈正在快速突破、蓬勃發(fā)展。其中，在產(chǎn)業(yè)的瓶頸襯底片、外延片領(lǐng)域，多家公司取得新進展。

    比如，在導(dǎo)電型碳化硅襯底片領(lǐng)域，露笑科技進展飛快，預(yù)計8月襯底片出貨量可達到500至1000片，今年年底可達到5000片/月的產(chǎn)能。公司表示，預(yù)計2023年4月產(chǎn)能達到1萬片/月，2023年能夠?qū)崿F(xiàn)年產(chǎn)20萬片的產(chǎn)能規(guī)劃。

    此外，天岳先進也投資25億元擴產(chǎn)6英寸導(dǎo)電型碳化硅襯底材料。