華進半導體——國家級先進封裝技術(shù)研發(fā)中心的探索之路

先進封裝技術(shù)尤其是第四代封裝技術(shù) TSV，經(jīng)過近年來的發(fā)展已經(jīng)受到行業(yè)的廣泛認可，其更好的電氣互連性能、更寬的帶寬、更高的互連密度等多種優(yōu)勢使各大半導體廠商不斷對 TSV 立體堆疊技術(shù)投入研究和應(yīng)用。

作為國家提前布局的國產(chǎn)先進封裝企業(yè)——華進半導體，如今發(fā)展如何？今天邀請到了華進半導體市場與產(chǎn)業(yè)化部總監(jiān)周鳴昊先生和我們分享華進半導體作為國家級先進封裝技術(shù)研發(fā)中心的探索之路。

芯片揭秘主播幻實（左）對話

華進半導體市場與產(chǎn)業(yè)化部總監(jiān)周鳴昊先生

以下由采訪內(nèi)容整理

感謝中科院微電子研究所的大力支持

本期話題

1.?國產(chǎn)先進封裝的誕生之路

2.?服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈需求的重要性

3.?國產(chǎn)為主，一站式服務(wù)

4.?第四代封裝技術(shù) TSV 的發(fā)展趨勢

國產(chǎn)先進封裝的誕生之路

幻實（主播）

請問華進半導體創(chuàng)辦了有多長時間？又經(jīng)歷了怎樣的一個發(fā)展過程？

周鳴昊（嘉賓）

我們公司是由中科院微電子所牽頭，于 2012 年年底在無錫注冊成立的，到現(xiàn)在已經(jīng)第 8 年了。公司從誕生至今一直致力于從事先進封裝領(lǐng)域的工藝技術(shù)開發(fā)與工程應(yīng)用技術(shù)開發(fā)。

國內(nèi)整個集成電路行業(yè)一直在追趕國際先進水平，在先進封裝這個領(lǐng)域，我們跟國外的差距相對較小，所以決定在先進封裝領(lǐng)域應(yīng)該優(yōu)先做一些布局，這樣也能更快地拉近與國際先進水平的差距，這就是華進半導體成立的一個背景和初衷。

幻實（主播）

當時國內(nèi)對先進封裝概念了解的多嗎？團隊創(chuàng)建時有遇到什么困難嗎？

周鳴昊（嘉賓）

在 2012 年底公司創(chuàng)立之初，當時對先進封裝的概念很多人都不是太清晰，接觸的也不多，所以開始的時候還是比較辛苦的。

國內(nèi)當時做先進封裝的公司還很少，我們的團隊人員主要是中科院微電子所系統(tǒng)封裝實驗室的博士和專家，以及國外一些有代表性的研究機構(gòu)及公司的人才。由于很多的工藝起初我們?nèi)鄙僭O(shè)備制造，只能依托國外的一些設(shè)備廠家協(xié)助我們做這件事。

那時候國內(nèi)整個行業(yè)都屬于剛起步階段，我們的股東包括了一些封測行業(yè)里面的上市公司，大家都看到了先進封裝的重要性，也剛開始做先進封裝。所以早期的時候雖然辛苦，但是有著明確的目標和動力，整個項目推進的速度和整體的效率實際上還不錯。

幻實（主播）

當了行業(yè)內(nèi)的先行者和領(lǐng)路人，一路走來肯定會有很多艱辛的感受，公司目前發(fā)展到什么程度了？有沒有什么值得驕傲的事情跟我們分享一下？

周鳴昊（嘉賓）

華進成立的時候，實際上國家跟行業(yè)給我們的定位就是一個以技術(shù)研發(fā)為主的非盈利機構(gòu)，但同時我們又是一個企業(yè)，既要承擔自負盈虧的風險，又要有自主創(chuàng)新的發(fā)展眼光，還要起到引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的作用，其實壓力是比較大的。公司這些年的發(fā)展，得到了行業(yè)以及各級領(lǐng)導單位的多方支持和認可。

華進半導體封裝先導技術(shù)研發(fā)中心有限公司

（圖源：華進半導體官網(wǎng)）

華進運行到現(xiàn)在已經(jīng)連續(xù)三年盈利，目前整體已經(jīng)基本實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展。另一方面我們在 2020 年初正式獲批國家集成電路特色工藝及封裝測試創(chuàng)新中心“國家制造業(yè)創(chuàng)新中心”的稱號，正式成為了國家隊。得到這些成果也是對我們的努力和前期發(fā)展模式的認可，隨之而來就要進入到新一輪的投入跟再發(fā)展的過程中。

服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈需求的重要性

幻實（主播）

華進開始創(chuàng)建的時候，似乎更多的是填補產(chǎn)業(yè)鏈的空白。目前來說，你們在服務(wù)產(chǎn)業(yè)客戶時，在解決市場化以及要保存國有的責任感之間是如何來尋找平衡的？從經(jīng)營團隊來講，有沒有一些心得可以分享？

周鳴昊（嘉賓）

首先我們還是立足于自己是企業(yè)，不會去破壞市場的競爭規(guī)則，還是遵照市場化的行為運作，正常報價，簽訂商業(yè)合同，按照流程來做。

另一方面華進會支持產(chǎn)業(yè)界的一些中小創(chuàng)的企業(yè)，我們本身是個服務(wù)平臺，希望幫助產(chǎn)業(yè)鏈中的中小創(chuàng)企業(yè)解決一些具體問題，幫他們?nèi)フ袭a(chǎn)業(yè)鏈的資源。

另外一方面華進跟一些大企業(yè)、國企以及國家的科技項目合作，全力去推進科技研發(fā)和國家的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。我們會毫不吝嗇的把大量的資金投入到研發(fā)中去，雖然研發(fā)和設(shè)備人員投入的資金占比非常高，投入非常大，但是我們還是會持續(xù)不斷的繼續(xù)下去。

華進半導體產(chǎn)業(yè)分布圖（圖源：華進半導體官網(wǎng)）

國產(chǎn)為主，一站式服務(wù)

幻實（主播）

華進志存高遠，腳踏實地，經(jīng)過數(shù)年的運營和產(chǎn)業(yè)上的深耕，可能會有一些更深的領(lǐng)悟和想法，請您給我們來講一講目前華進在市場上提供什么樣的特色服務(wù)？哪些方面是你們獨有的優(yōu)勢？?

周鳴昊（嘉賓）

我們有一條 12 英寸的晶圓級封裝線，這條線的主要優(yōu)勢在于大部分的裝備與材料都是國產(chǎn)的，在現(xiàn)在市場行情下，這條以國產(chǎn)裝備為主的產(chǎn)線就顯得很特別也格外重要。

我們是國內(nèi)比較早能夠提供從封裝設(shè)計、仿真、晶圓工藝到后道組裝工藝的公司，相當于一站式服務(wù)的企業(yè)，這樣的公司為數(shù)不多，同時我們也為行業(yè)培養(yǎng)了很多的人才。在跟芯片設(shè)計公司合作時，我們從前期芯片設(shè)計階段就參與進來，提供封裝方案的設(shè)計，后面的晶圓工藝跟組裝工藝一直伴隨著前期的工程 PE、研發(fā)分享、批量量產(chǎn)。?

華進主打的技術(shù)實際上還是 TSV 技術(shù)及 TSV 相關(guān)的技術(shù)，扇出型封裝成套工藝，以及圍繞先進封裝工藝的系統(tǒng)級封裝技術(shù)。我們有 TSV 硅轉(zhuǎn)接板（硅基板）成套工藝能力，包括高深寬比 TSV 工藝、細線路多層 RDL、常規(guī)凸點及微凸點、via last TSV、via middle TSV 這些工藝。另外我們現(xiàn)在也在后道的多芯片大尺寸的 SiP 上布局與產(chǎn)業(yè)化。

典型 SiP 封裝結(jié)構(gòu)示意圖

（圖源：華進半導體官網(wǎng)）

我們還孵化了一個做失效分析可靠性的企業(yè)，目前已經(jīng)服務(wù)了好幾百家企業(yè)，這個公司定位比較清楚，也希望業(yè)界多多支持，能夠讓它迅速發(fā)展起來。

除了服務(wù)以外，我們主要還是做研發(fā)。有關(guān)芯片的新技術(shù)，哪怕是一些原創(chuàng)技術(shù)，需要做一些工程化的研發(fā)，二次技術(shù)的開發(fā)等等，都可以找我們合作，華進有很強的技術(shù)研發(fā)團隊，中科院微電子所也有很好的研發(fā)資源的支持。

第四代封裝技術(shù) TSV 的發(fā)展趨勢

幻實（主播）

TSV 是華進的優(yōu)勢技術(shù)，也是非常重要的一個發(fā)展方向，能給我們簡單科普一下這個技術(shù)的構(gòu)成和發(fā)展趨勢嗎？

周鳴昊（嘉賓）

我們通過把芯片的互連長度進一步的縮短，以提高封裝系統(tǒng)的性能，就是從原來的打線進一步縮短到做凸點，我們稱之為 Bumping。

再進一步的縮短它的互連強度，就要通過 TSV，全稱叫做穿透硅通孔技術(shù)，硅通孔就是在我們芯片里面，通過刻蝕做一個垂直的孔，內(nèi)部做金屬化來把這個信號從芯片的一面引到另一面，以實現(xiàn)相當于信號的互連，這是一種比較先進的封裝的互連形式。實際上國外前道廠做的比較早比較多，國內(nèi)前道廠起步比較晚，所以現(xiàn)在穿透硅通孔技術(shù)就落到我們中道廠來做這個事。

基于 TSV 轉(zhuǎn)接板的 2.5D 光電封裝

（圖源：華進半導體官網(wǎng)）

TSV 技術(shù)本身也分成好幾塊，有在前道廠完成的，有在我們中道廠晶圓工藝完成的。目前國內(nèi)一些量產(chǎn)廠逐步也具備了這方面的能力，但是比較偏前瞻性的，技術(shù)指標相對更高一些的，主要還是華進負責在做。

TSV 技術(shù)的發(fā)展趨勢就是把它做的更小更細更密，一方面為了在同一個面積里面實現(xiàn)更多的垂直互連，使得它的支撐力度更進一步的增加，第二個方面為了把垂直互連做得更好，使得它可以通過的信號指標、射頻性能更優(yōu)秀，另外也是通過 TSV 技術(shù)實際上來解決一些散熱的問題。

幻實（主播）

TSV 目前有很多的優(yōu)勢，那有沒有什么難點或者挑戰(zhàn)的地方？

周鳴昊（嘉賓）

這個技術(shù)現(xiàn)在不光是封裝廠在做，前道廠像臺積電因特爾這些都在做。那么實際上最大的一個問題就是商業(yè)模式的問題，最后到底是落在前道廠，還是在 IDM 廠，還是在封裝廠來做，如果投資這個領(lǐng)域可能會比較猶豫。

第二點從設(shè)備投入到整個的工藝難度來看，成本還是偏高，所以現(xiàn)在 TSV 基本上是用在一些相對高端的產(chǎn)品上，或者說一些必須用到垂直互連的應(yīng)用領(lǐng)域，這個可能是對 TSV 快速推廣發(fā)展比較大的制約因素。

幻實（主播）

華進恰恰把這方面的布局已經(jīng)做完了，也就掌握了一定的主動權(quán)。

周鳴昊（嘉賓）

我們是從 2012 年 2013 年開始著手這件事，起初的幾年，因為處在技術(shù)積累的階段，我們擁有很少的客戶。

現(xiàn)在市場對 TSV 的認可程度大大增加，也得益于芯片巨頭，比如臺積電、英特爾，他們都推出了自己相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品，也起到一個很好的科普作用。

幻實（主播）

又一次證明了華進成立的初衷是為了補全產(chǎn)業(yè)鏈的空白，越是困難，越是市場化沒辦法把它解決的，越是要自己建，可以看出華進是一家特別有社會和國家責任感的公司。

您作為行業(yè)內(nèi)資深的從業(yè)人員，對這個行業(yè)發(fā)表一些看法或者是期許的話，您的觀點是什么？

周鳴昊（嘉賓）

首先我希望更多的大學生可以投入到這個產(chǎn)業(yè)里來，從做設(shè)計做工藝這些看起來比較累的工作開始。這個行業(yè)現(xiàn)在還是非常缺人的，它是個厚積薄發(fā)的產(chǎn)業(yè)，你前面付出的辛苦和打下的基礎(chǔ)，以后都是會有所回報的。

對整個產(chǎn)業(yè)來說也希望大家能夠團結(jié)一致，眼光放的長遠一些，避免一些惡性競爭和急功近利的做法，希望大家可以踏踏實實的專研技術(shù)，既要兼顧收益，兼顧資本，又要兼顧技術(shù)積累?，F(xiàn)在行業(yè)里面大家都想去做應(yīng)用，做產(chǎn)品，從事技術(shù)科學的人不多，真正做基礎(chǔ)科學研究的也不多。希望大家可以多多關(guān)注這個產(chǎn)業(yè)，也為產(chǎn)業(yè)多輸送一些人才，提供一些支持，對這個產(chǎn)業(yè)多一點奉獻。