中国智能手机高端芯片产业链形成
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在日前召开的2014北京微电子国际研讨会高峰论坛上，《中国电子报》记者获悉，展讯通信的新一代3G智能手机平台主芯片，采用长电科技的12英寸晶圆铜凸块制程，精细间距倒装键合，以及塑封直接填充先进封装工艺，成功实现了多芯片fcCSP封装测试量产；同时该芯片也采用了中芯国际的12英寸晶圆、40纳米节点低介电常数工艺技术进行加工制造。长电科技副总裁梁新夫表示，这标志着中国大陆已经打通了智能手机芯片产业链的各个环节，集成电路产业正在加速整体崛起。
智能手机市场强力拉升本土IC产业链
正在进行的移动终端革命对中国大陆集成电路产业链的发展意义重大。
如果说PC革命造就了我国台湾地区电子产业的发达，那么正在进行的移动终端革命对中国大陆集成电路产业链的发展意义同样重大。IDC的数据显示，2014年第二季度，全球智能手机出货量为2.953亿部，比去年同期的2.4亿部增长了23.1%。另据报道，国产品牌智能手机销量占国内智能手机的份额超过七成。而在智能手机的主要零部件中，芯片占其成本40%以上，几乎相当于显示屏、触摸屏、摄像模组、电池、机械零件之和，市场规模可谓庞大。根据Gartner数据，2013年手机芯片市场规模约667亿美元。随着智能手机渗透率的不断提升和技术的持续进步，这一市场还将持续快速增长。
智能手机市场对集成电路的意义不仅于此。梁新夫说：“随着工艺节点的演进，集成电路的设计制造成本不断提高。”从32nm到16nm，设计成本的增加超过了1亿美元。在22nm工艺节点上，一条达到盈亏平衡的晶圆生产线投资需要高达80亿美元～100亿美元。到16nm工艺节点时，可能达到120亿美元～150亿美元。“如果没有足够庞大规模的应用市场给予支撑，企业是很难生存的。就目前应用市场来看，可穿戴设备与物联网前景看好，但这些市场呈现细分化、碎片化的特点，给方案提供商带来挑战。智能手机在未来一段时间内仍将是最主要的集成电路应用市场，对产业的带动巨大。”梁新夫说。
最重要的是，目前中国大陆手机厂商正在快速成长。在全球前五大手机制造商中，三星今年第二季度智能手机出货量为7430万部，比去年同期的7730万部下降3.9%，所占市场份额也从去年同期的32.3%下降至25.2%；与此同时，苹果智能手机出货量为3510万部，比去年同期的3120万部增长12.4%，但所占市场份额却从去年同期的13.0%下降至11.9%。而排名第三的华为，今年第二季度智能手机出货量为2030万部，比去年同期的1040万部增长95.1%，所占市场份额也从去年同期的4.3%增至6.9%；排名第四的联想，今年第二季度智能手机出货量为1580万部，比去年同期增长38.7%，所占市场份额从去年同期的4.7%增至5.4%；“中华酷联米”等中国本土手机制造商已对全球其他对手形成更大压力。“中国手机厂商的成长为中国本土智能手机芯片产业链的发展提供了基础。一批本土IC设计公司，展讯、联芯科技、锐迪科等智能手机芯片设计企业，全志科技、瑞芯微等平板电脑芯片设计企业，瑞声科技、歌尔声学、美新半导体等MEMS传感器企业，因此受益并成长壮大起来。这些设计企业的发展又将给本土制造、封装企业带来更多的机会。”梁新夫表示。
产业链打通 IC实力整体提升
中国大陆完全可以大批量承接智能手机等应用的高端集成电路产品加工业务。
从模拟到数字、从固定到移动、从窄带到宽带、从TDM到IP，移动通信技术一路变革，出现了许多重大创新和技术突破。未来，智能手机芯片仍将出现许多新的发展趋势，处理性能越来越高、芯片尺寸越来越小型化、薄型化等。与之相应，芯片制造封装环节也必须采用大量新的技术加以实现。
梁新夫介绍说，“在智能手机最重要的基带芯片（Baseband）和应用处理器（AP）中，低端产品已开始采取40nm的先进IC制程技术，在封装上采用高密度低成本的多层球焊技术；中端产品，在工艺制程上已采用40nm/28nm，在封装上采用2L低成本高密度基板和高密度BOT FC+ MUF技术；高端产品采用40nm/28nm工艺制程，封装采用R4L嵌入高密度基板和POP DDR技术，同时采用密间距小于150μm的锡球凸块。”
一直以来，由于国际品牌大厂在智能手机市场上占有主导优势，制造与封装技术本身也需要有一个进步积累的过程，中国大陆集成电路企业在智能手机芯片的产业链上存在缺失与空白，特别是AP+ Baseband，多委托台积电等企业代工，封装也多在海外进行。“随着40nm和28nm等先进IC制造工艺被大量采用，手机芯片对凸块加工的需求急剧增长，中道制程领域受到重视。此前，中国大陆缺少12英寸晶圆凸块加工能力，导致客户需将产品拿到我国台湾地区和新加坡等代工厂进行Bumping，大多当年客户还选择就近完成封装工序。这也就造成了本土封装企业的客户流失。”梁新夫认为。
但这种状况正在发生改变。近年来，我国集成电路企业持续创新研发、整合并购、扩充实力，为集成电路产业升级打下了基础。今年初，长电科技与中芯国际签约建设具有12英寸凸块加工及配套晶圆芯片测试（CP Testing）能力的合资公司，更好地贴近了智能移动市场需求。而fcCSP智能手机平台芯片的封装测试成功量产，更表明长电科技的高端封装技术已达到业界领先水平。梁新夫特别指出：“日前，展讯通信设计开发的新一代3G智能手机平台主芯片，便采用了长电科技新开发的12英寸晶圆铜凸块制程，精细间距倒装键合，以及塑封直接填充先进封装工艺，成功实现了多芯片fcCSP封装测试量产。同时，该产品也采用了中芯国际的12英寸晶圆、40纳米节点低介电常数工艺技术进行芯片晶圆加工制造。这是中国大陆首次打通智能手机芯片产业链的各个环节，实现了芯片设计、12英寸晶圆制造，以及先进封装测试全部在中国本土完成，表明集成电路产业链实力提升到了更高的层次，完全可以大批量承接智能手机等应用的高端集成电路产品加工业务。”
多芯片fcCSP封装成主流
封装工艺向高密度、高性能、薄型化发展，多芯片fcCSP封装将成AP/BB主流。
市场研究机构IDC预计，智能手机销售增长需求将逐渐转移到中国等发展中国家，中端市场将成为发展主流。“中低端市场不意味着低价低质，而是高性价比，手机用户将有着更高的品质要求，手机芯片也将呈现高技术、高性能、多样化的发展趋势。这些包括组成智能手机的所有芯片，如MCU、RFIC、GPS、PMIC、MEMS、CIS等。在此情况下，封装工艺也将向高密度、高性能、薄型化发展，多芯片fcCSP封装也将成为AP/BB芯片的主流。长电科技一直坚持开发自有的封测技术MIS、SIP、WLCSP等，可以支持手机里几乎所有的芯片产品；并拥有铜凸点、 MIS封装技术的全球知识产权。”梁新夫分析介绍道。
此外，梁新夫还看好MEMS传感器在智能手机中的应用。“MEMS传感器已经成为构成手机功能的重要部分，甚至是重要卖点，硅微麦、CIS摄像头、加速器都有很好的应用，在指纹识别新产品中更是蕴含了大量机会。而MEMS封装技术与通用的芯片封装有着诸多不同，对企业的要求很高。目前部分MEMS器件中封装成本甚至占到总价格的40%到60%。长电科技一直注重MEMS产品封装技术的开发，是目前国内最大的MEMS地磁传感器封装基地。最近，长电科技又开始量产封装国内主要设计公司的指纹识别芯片和SiP模块，充分利用其在中道封装及SiP等技术领域的先进工艺和大规模加工优势，再一次在关键的MEMS传感器芯片的中国本土产业链上领先实现突破。”
中端智能手机市场的发展以及中国大陆手机制造商占据领导地位给集成电路产业带来了新的机会。目前，手机芯片国产化进程已经起步，尽管与海外巨头相比起步较晚，但是已迈出关键步伐。
（来源：《中国电子报》-中国电子信息产业网）