中国半导体发展为了突破美国祭出的限制,似乎锁定至今尚未受到制裁的封装部分。专家指出,先进封装技术带来芯片生产的转折点,为美中竞争开启新战线。
彭博(Bloomberg News)报导,美国总统拜登(Joe Biden)的政府为了压制中国的高科技进展,一方面聚焦在让中国无法取得尖端芯片及相关制造设备,另方面锁定扩大美国的半导体产能。
但美方即将把施压注意力转移到科技争霸战中一个新兴竞技场,也就是愈来愈被视为半导体要达成较高表现的途径:封装程序。
中国也认知到先进封装技术的潜力,不仅正在善用这个尚未遭到美方制裁的领域,来达成其在高阶芯片制造无法取得的进展,同时也努力扩大全球市占。
封装技术的精密水准正快速上升,新科技让芯片能够结合、堆叠及表现力增强,业界高层称为半导体生产的转折点。
科技业分析机构Tirias Research创办人麦葛瑞格(Jim McGregor)表示:“封装是半导体产业创新的新支柱,它将剧烈改变业界。”而中国在这方面虽尚未具备最先进产能,但由于尚未受到美国政府限制,因此从现在开始加强发展,“无疑对他们而言较容易”,“封装可以帮助他们赶上差距”。
华府如今也已意识到这点。因为美国虽采取行动防止中国取得具军事用途的先进运算科技,但成功率令人怀疑。
中国科技大厂华为今年9月悄悄推出Mate 60 Pro智能手机时,当中使用的芯片便引发华府对中鹰派人士质疑,为何美国祭出的出口管制未能阻止中国半导体发展超越其应有能力。
美国商务部长雷蒙多(Gina Raimondo)9月19日在美国联邦众议院的一场听证会上辩护时,被提点到先进封装技术的议题,她坦言美国有必要增加自身的相关产能,因为“芯片只会越来越微小,意味一切的秘方就在封装”。
尽管先进封装现在还不能帮助中国与美国的尖端半导体发展竞争,但由于这项技术能将不同芯片紧密装订在一起,使得中国能打造更快速、成本更低的运算系统。
如此一来,中国目前掌握的成本高且产量很可能有限的最新芯片制造技术,就能保留来生产芯片中最重要的部分;其他部分的芯片,例如用来执行电池管理和感测器控制等功能的芯片,则可用成本较低的技术制造,再将所有芯片利用强大的封装技术结合为一。
彭博行业研究(Bloomberg Intelligence)科技分析师查尔斯.岑(Charles Shum)指出,先进封装是“具枢纽地位的解决办法”,它“不仅仅让芯片处理速度增强,最重要的是能让不同种类的芯片无缝整合”,因此“势必能重塑半导体制造的景象”。
先进封装确实突然间受到各方关注。美国芯片业巨擘英特尔(Intel)将重拾竞争力的核心策略押注在此,中国把它视为打造自家半导体产能的工具,美国建立半导体自给自足的计划也把它纳入其中,拜登政府已规划规模30亿美元(约新台币930亿元)的“国家先进封装制造计划”(National Advanced Packaging Manufacturing Program)。
长期以来,北京将发展半导体封装技术列为战略要务。2015年对外宣布的中国国家主席习近平“中国制造2025”计划,便包括这个项目。
根据美国半导体协会(Semiconductor Industry Association,SIA)的资料,中国在全球半导体组合、测试和封装市场的占有率达38%,比任何国家都多。
至于先进封装的部分,尽管中国仍落后台湾和美国,但分析师都同意,比起晶圆处理,中国在封装产业所处地位明显更能够追赶。
中国已经拥有数量最多的半导体制造后端部分产线,包括有世界第3大封测公司江苏长电,营收仅次于台湾的日月光及美国的艾克尔(Amkor)。
不仅如此,相关中国企业也正在扩大市占,例如长电在上海收购了一座先进制造设施,并在公司创立地江苏省江阴市兴建一座先进封装工厂。
研究科技业地缘政治的驻台中国专家、法国智库蒙田研究所(Institut Montaigne)国际研究主任杜懋之(Mathieu Duchatel)表示:“对中国而言,先进封装是绕过科技转移限制的一个方法,因为这是目前为止所有人都投入的安全场域。”
封装突然大受关注,也与人工智能(AI)应用所需的高功率半导体生产需求有关。例如辉达(Nvidia)的AI芯片生产面临的一大瓶颈,就是CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)封装供应短缺。
一名白宫官员透露,“确保美国在半导体制造的所有成分具备领导地位”,已被拜登“列为优先事项,且其中先进封装是最令人振奋及关键的领域之一”。