信息来源:徐州日报
发布时间:2024-12-11
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攻克多项技术难点,填补国内空白
一个芯片很小。
一张8英寸晶圆,可以切割5000多个裸芯片,每个约为2.5毫米左右,芝麻粒大小;把这些裸芯片组合,用不同封装工艺打包,实现通电、通信号,变成可以发挥功能的芯片,这个过程就是半导体封装。
徐州经开区凤凰湾信息产业园内的江苏中科智芯集成科技有限公司(以下简称中科智芯),就是一家专门从事半导体封装测试技术研究和开发的高新技术企业,也是国家级专精特新“小巨人”企业。
比起传统封装的“1.0模式”,中科智芯早早聚焦更先进的晶圆级先进封装技术开发与产业化,向扇出型封装、三维封装技术领域进军,前不久整体进展已成功突破80%,多项成果获得国家发明专利。12月9日,记者走进中科智芯,探访这家与头部企业并跑的徐州“芯”。
先试先行突破“瓶颈”
“芯片很能装,也很难装。”——在半导体封测行业,中科智芯公司董事长姚大平的一句话道出了芯片技术进步的速度和封装痛点。
具体是什么意思呢?
“随着芯片先进制程向纳米级别迈进,单位面积安装的晶体管越来越多。要想在实现所有线路高度畅连的同时,尺寸也接近裸芯片、不臃肿,对封装的技术要求就越来越高。在晶圆层面上进行、采用前道制造方式来制作后道连接电路的先进封装技术应运而生。其中2.5D及3D封装技术迅速成为当前高性能集成电路的主流。”姚大平向记者介绍了这个对大多数人都十分陌生的领域。
姚大平说,前些年,美光、三星、台积电等企业相继扩产,希望在这场先进封装产能的争夺战中抢占优势。但国内芯片产业发展缓慢,仍然以传统封装为主。2017年,姚大平回国,和团队一起在国内攻坚晶圆级先进封装技术。
姚大平是安徽安庆人,在美国伊利诺伊大学材料科学与工程系获得博士学位后,1996年入职美国应用材料公司,开启了他在半导体行业的职业生涯。他把芯片比作“地基”,2.5D及3D封装技术比作“盖高楼”。“这种封装技术允许多个芯片在垂直方向上堆叠,从而实现更高的集成度和更小的封装尺寸,就像是‘盖高楼’。”姚大平说,但复杂封装带来的散热困难、不同材料热膨胀/收缩对物理结构的破坏、芯片封装堆叠过程中可能的工艺损伤等问题,都是目前行业痛点难点。中科智芯研发团队经历多次失败,现在已经实现了2.5D及3D封装的电信号电性能顺畅流通,整体进展突破了80%,“我们都十分期待量产。”
三维封装技术取得重大进展,晶圆级先进封装技术之一的扇出型封装同样也表现出色。扇出型封装是指直接在晶圆上,并不需要基板的封装技术。目前,中科智芯通过掌握晶圆芯片偏移技术、多层重布线层数技术和层间对位精度技术等,攻克了扇出封装核心技术,填补了国内在该领域的空白。
“现在量产良率能达到98.5%以上,处在行业领先水平。”姚大平说。
抓住机遇迅速成长
中科智芯生产车间里,一间房间布满黄光,技术人员快速地将电路图案复制在基板上。“目前,公司两个厂房加在一起,可实现月产18000片芯片。”董事会秘书童媛告诉记者,产线设备整体搭建完成后,可实现月产3万片芯片。
2018年,公司成立后,选址成了未决之事。在得知姚大平的创业计划后,徐州经开区相关部门主动联系,希望他能将公司总部落户经开区,助力地区形成集成电路和ICT产业集群,并推荐了专为集成电路和ICT产业发展建设的凤凰湾电子信息产业园。
“这里靠近高架、高铁,距离矿大只有半小时车程,便于团队与人才开展研究。”童媛说,除了综合考虑地理环境因素对产线建设的影响外,经开区和产业园给予了很多支持。
“建厂初期,AG娱乐官网产业发展引导基金及时给予了资金支持,为公司的初期发展奠定了重要基础,帮助企业在徐州扎稳了根。”童媛解释,凤凰湾电子信息产业园内产业链项目加速集聚,促进了技术交流和产业合作,有好的政策和产业环境,企业增资扩产就少了很多顾虑。
2021年,中科智芯在徐州扩大布局,启动了二期智芯集成项目建设,并成立了全资子公司智芯集成电路(徐州)有限公司。2022年,公司完成新一轮融资,融资额超1.5亿元,资金主要用于晶圆级先进封装相关设备的购置。二期项目规划总建筑面积约1.8万平方米,全部投产后年产能将达到30万片12英寸晶圆。
童媛介绍,目前公司用先进封装技术封装的芯片比传统封装形式效率更高、通信速率更快,可应用于射频芯片、电源芯片、WiFi、音频等产品上。“眼下,扇出型封装市场正经历强势增长,我们今年也进入了不少企业的供应链,第四季度营收实现了同比增长,我们对明年一季度增长有很大信心。”
“未来两年,我们将积极修炼自身,做好技术研发和储备,为以后发展作好充足准备。”姚大平说,今后也将紧抓徐州经开区集成电路和ICT产业发展机遇,在徐州迅速成长。
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