簡介：

2.5D異質和3D晶圓級堆疊正重塑封裝產業。華進擁有成熟先進的TSV技術，歡迎咨詢合作。

隨著摩爾定律放緩，為滿足大趨勢的嚴格指標，市場開拓了新的解決方案。在封裝領域，許多半導體廠商傾向于采用2.5D和3D堆疊技術，其實TSV就是最早的堆疊技術。隨著多年的研發和對MEMS的關注，這個技術最終進入許多應用領域。如今，2.5D和3D堆疊是唯一可以滿足如AI、數據中心等應用需求的封裝方案。堆疊技術被應用于高、中、低端市場的各種硬件，包括3D堆疊存儲、圖形處理單元（GPU）、現場可編程門陣列（FPGA）和CMOS圖像傳感器（CIS）等。

高帶寬存儲(HBM)和CIS等硬件占據了TSV的主要收入。預計2023年堆疊技術市場整體收入將超過55億美元，復合年增長率27%。現今，消費市場是******的細分市場，市場份額超65%。但這并不說明消費電子是這些技術的驅動因素。事實上，高性能計算（HPC）才是堆疊技術的真正驅動力，并呈現最快發展速度，預計市場份額將從2018年的20%迅速增長至2023年的40%。從封裝收入來看，這相當于2018年收入的6倍以上。因此，消費市場份額將減少。其他市場，如汽車、醫療、工業仍將維持現有市場份額。

 

2018年-2023年堆疊技術在各細分市場的預估收入

考慮到堆疊技術競爭主要集中在TSV和“無TSV”（TSV-less）技術，Yole將在此份報告中分析這兩種技術。 

在現今的高端市場，市場上最熱門的2.5D和3D集成技術就是3D堆疊存儲TSV和異質堆疊TSV轉接板。Chip-on-Wafer-on-Substrate (CoWos)技術已經廣泛應用于HPC領域，新的TSV技術將于2019年上市，如來自Intel的Foveros，基于有源TSV轉接板和3D SoC技術，還可能采用混合鍵合和TSV互連技術。從Foveros這一技術可以看出，盡管TSV面臨“無TSV”技術的挑戰，但廠商仍對它有信心。

我們不能忽視“無TSV”技術的問世。這些創新可以分為兩類：帶基板型（with substrate）和埋入基板型（embedded in substrate）。埋入式多芯片互連橋接(EMIB)是已經商業化的埋入基板型技術，其硅橋深埋于基板。其他基板技術目前仍在開發尚未上市，如集成薄膜高密度有機封裝(I-THOP)和倒裝-埋入式轉接板技術(FC-EIC).

基板技術作為TSV的替代方案，如基板上集成扇出型封裝（InFO），廣泛用于蘋果（Apple）處理器。此外，RDL轉接板技術目前仍在開發，將于2020年上市。值得注意的是于2016年開發并商業化的基板扇出型芯片（FOCoS）技術，目前訂單并不多。

混合鍵合可以橋接“TSV”技術和“無TSV”技術，對于TSV而言，混合鍵合亦敵亦友。自2016年普遍運用至智能手機CIS，這項技術將于不久將來進入高端市場，成為存儲和2.5D的互連解決方案。 

 

各類廠商都想從不斷增長的55億美元堆疊市場分一杯羹。目前，四類企業將參與競爭：代工廠、整合元件制造商、封測廠商和IP廠商。

因為有生產轉接板的能力，像臺積電、聯華電子、格芯半導體等晶圓代工廠將主導TSV異質堆疊技術。英特爾，憑借Foveros技術，是唯一嘗試競爭的整合元件制造商。3D堆疊存儲市場的競爭集中在三大整合元件制造商，三星、海力士和美光，并將繼續統治堆疊存儲市場。同時，3D SoC作為一種代工廠技術，很可能只有一家代工廠會生產，以確保高良率并控制風險。在這方面，臺積電的上市時間將領先于格芯。

對于無TSV技術的市場競爭，將更集中于代工廠、整合元件制造商、封測廠商和基板廠商之間。三星、英特爾、臺積電等廠商都開展了TSV技術和無TSV技術的研發。2016年，封測廠日月光推出了FOCoS技術，而安靠等其他廠商也開發了其他合適的技術，但仍在等訂單。 

至于神鋼、欣興電子和最近的富士通Interconnect等基板廠商仍處于開發階段。IP廠商Xperi的混合鍵合技術，介于TSV技術和無TSV技術之間，預計將對市場產生積極影響。Xperi的其他優勢在于該技術可以兼容高端市場和中低端市場。

考慮到封測廠商獲取訂單較困難，代工廠、整合元件制造商和IP廠商在堆疊技術市場占有優勢。

 

堆疊技術和廠商綜述

闡述半導體市場變化對封裝技術的影響

概述三種堆疊技術：TSV、3D SoP和混合鍵合

綜述堆疊技術市場、市場數據和預測

描述采用堆疊技術的的硬件及關鍵應用

列舉堆疊技術的主要供應商和供應鏈

介紹可能挑戰堆疊技術的最新解決方案

預測堆疊技術應用領域

 

兩大主要細分市場：高端市場：HPC、網絡、AR、VR、MR等；中低端市場：CIS、MEMS、LED

半導體市場變化和對堆疊技術的影響

TSV在HPC和網絡硬件的應用

即將于2019年上市的3D SoC技術

混合鍵合/堆疊技術：市場、應用、預測和供應商

CIS領域的堆疊技術預測

挑戰2.5D TSV轉接板的技術

Alchip, Aledia, Alibaba, Amazon, AMD, Amkor, AMS, ANPEC, Apple, ASE, ASUS, Atos, Audi,, Avago, Baidu, Bosch, Bitmain, BitFury, Broadcom, Canaan, Carsem, Cisco, Cray, DARPA, EBANG,, EMmicroelectronic, EPworks, Facebook, Faraday, Fingerprints, Foxconn, Fraunhofer, Fujitsu,, Gigabyte, GlobalFoundries, Google, GUC, HalongMining, HLMC, HP, Huatian, Huawei, Ibiden, IBM,, Icsens, IMEC, Inari Technology, Infineon, Innosilicon, Intel, InvenSense, JCET STATS ChipPAC, Juniper,, Lenovo, Leti, Lfoundry, LGinnotek, mCube, Melexis, Memsic, Mercedes-Benz, Micralyne, Micron, Microsoft, NEC, Nokia, Nvidia, NXP, Omnivision, ON Semiconductor, OpenSilicon, Osram, PTI,, Samsung, SensL, Shinko, SK Hynix, SMIC, Sony, SPIL, STMicroelectronics, Tencent, TF, Toshiba,, TPK, TSMC, UMC, Unimicron, Xfab, Xilinx, Xintek, XMC, Xperi, YMTC, and more…

 

如需購買報告，請聯系華進戰略部：0510-66679351；

以上圖文譯自Yole Développement的2.5D / 3D TSV & Wafer-Level Stacking: Technology & Market Updates 2019，原文請參考：

（戰略部）