協同創新 推動中國集成電路封測業發展
于燮康秘書長認為封裝技術需求越來越高,封裝和設計、制造、裝備、材料、系統廠商、科研院所、大學的合作越來越緊密,經過市場化檢驗,自發形成了五大協同創新模式。
1、華進模式。其特點:共性技術研發
作為產業共性技術研發平臺,華進半導體的組建標志著國家級封裝技術創新中心的建立,對國家未來在集成電路封裝技術創新中作用和意義重大,也是后摩爾時代企業創新協同模式的一次有益探索。
從集成電路整個產業的發展歷程,可以看到,有企業自主擴大規模、業內的兼并重組,市場需求催生新技術的突破帶動產業發展方式,如智能手機、物聯網等,政策導向促進產業發展,包括國際上的產業發展模式也有成功的典型案例,如臺積電的垂直分工模式(Foundry),無生產線的IC設計公司模式(Fabless) 三星的IDM+整機制造模式等。國內封測業也經歷了從作為IDM模式中的一環,到專業委外封測代工(OSAT)模式。
華進半導體作為產業共性技術研發平臺,是由國內幾家有競爭關系的領軍封測企業與中科院微電子所等聯合組建,也標志著國家級封裝技術創新中心的建立,其對國家未來在集成電路封裝技術創新中作用和意義重大,也是后摩爾時代企業創新協同模式的一次有益探索。近幾年,華進半導體研發中心,在IC先進封裝研發創新方面,已經有了一定的成效,特別是在3D(TSV)系統級封裝(SiP)方面已經取得可喜的進展。如:基于TSV的2.5D/3D多芯片高密度互連集成;以晶圓級封裝為主體的Bumping、WLCSP、Fan out技術;以及FC、多芯片模塊(Multi-Chip Module/MCM) 2D/3D SiP封裝系統集成技術等,多項技術在國內處于領先地位。實踐表明,華進模式很好的解決了企業間的競爭與合作的矛盾,充分利用了企業間的優勢資源,也解決了研發過程中知識產權的歸屬等問題,研發平臺對提升行業的整體技術水平起到了很好的促進作用。
2、中芯長電模式。其特點是晶圓+封裝協同模式
隨著“中道”的誕生,封測企業與芯片制造企業的合作,就成為一種新的協同模式。目前臺積電已經建立了自有的中道封裝線。
2014年2月,長電科技與中芯國際正式簽署合同,成立具有12英寸凸塊加工及配套測試能力的合資公司。建立凸塊加工及就近配套的具有倒裝(Flip-Chip)等先進封裝工藝的生產線,再結合中芯國際的前段28納米先進工藝,形成了12英寸半導體制造產業鏈,中芯長電半導體采用純代工模式,專注于半導體中段先進工藝開發和制造,重點發展先進的12英寸凸塊加工(Bumping)及配套晶圓芯片測試。
目前,華天科技與武漢新芯、通富微電與華力微電子先后簽訂戰略合作協議,至此,國內封測三大領軍企業先后與晶圓代工廠開展協同創新。
3、協同設計模式。其特點:應用設計與封裝協同
這是基于產品研發的一種設計+封裝的創新模式,以往芯片、封裝和電路板的設計主要是按順序實現的。電路板設計人員所面臨的信號完整性問題一般是通過未優化的設計解決的,后來這類問題開始采用系統方法。由于存在固有的時間限制和較短的設計周期,因此在芯片、封裝和電路板之間建立系統協同極具挑戰性。現今由于芯片功能、電源管理等變得愈來愈復雜,封裝的結構也愈發復雜。傳統設計的“IC-封裝-PCB”順序已經不適用于今天的產品。IC-封裝-基板之間的綜合協同設計已成為必然。
4、聯合體模式。其特點:產業鏈協同
這是基于封測產業鏈協同創新模式,可適用于封測新技術、新設備、新材料的研發,華進半導體的“技術聯合體”成員主要由由國內外知名半導體公司、終端用戶、封測企業、材料、設備供應商等完整的集成電路產業鏈組成,利用各產業鏈龍頭企業的資源和技術優勢,共同研發先進封裝技術,研發過程中研制樣品在成員單位之間流轉,成員單位分別承擔了設計、制造、封測、驗證等任務,“聯合體”內共享技術成果和知識產權,研發技術一旦轉為成套技術,“聯合體”成員將自動成為先進封裝產業鏈的一環。通過這一模式,可有效協同產業鏈的優勢技術、人才和資源,解決關鍵技術、大型設備、核心材料在研發初期缺乏資金、人才、技術和設備的困境,實踐表明,多項技術和裝備聯合體模式取得豐碩成果,包括成功組織國際著名封裝專家來華交流;完成多臺套國產設備評估;組織設備供應商和用戶交流會,反饋國產設備使用意見,推動改進方案的執行,華進半導體也成為國產高端封測設備和材料的驗證平臺。該創新模式為探索我國集成電路封裝產業鏈的發展作出了積極的貢獻。最早的聯合體代表是“TVS聯合體”。
5、產學研用協同模式。其特點:公共服務和基礎研究
主要通過產業鏈+高校+研究所的協同,建立公共服務平臺和人才培訓基地。產學研用協同創新平臺的建立,充分利用重點骨干企業依托企業技術中心、院士工作站、工程研究中心等創新平臺和資源優勢,聯合高校院所組建公共服務平臺,搭建為企業服務的創新平臺,整合了產業技術創新資源,開展協同創新,突破制約我國產業發展的關鍵重大技術,同時針對產業發展需求培養專業人才。
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