3D IC(立体集成电路)的生态机会
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中心的是 3D IC 本体(逻辑、存储、模拟、RF、传感等异构芯片通过 TSV、RDL、扇出 WLP、封装互连集成在一个模块中),四个象限分别代表为 3D IC 提供关键技术和服务的不同厂商类型:
1. OSATs / Packaging Houses(封装与测试代工厂)
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主要能力:
- 晶圆或芯片背面减薄(Wafer Thinning)
- PVD / 溅射(种子层、UBM)
- 电镀(Cu、Ni/Au、锡球)
- Die Bonder(倒装、键合)
- 最终封装与测试(BGA、Fan-Out WLP、可靠性筛选)
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代表企业:Amkor、STATS ChipPAC、Xintec、OKI
这些厂商可将来自 IC Fabs 和 MEMS Fabs 的晶圆/芯片,通过前处理、倒装、封装与测试流程,最终交付成品 3D 模块。
2. IC Fabs(IDM / Foundries,晶圆代工与集成器件厂)
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主要能力:
- 前端工艺(CVD、栅极生长)
- 高纵横比溅射(High-AR PVD,用于 TSV 孔壁金属化)
- 步进曝光(Steppers,用于高精度光刻)
- 晶圆级后道(Wafer-Level Processes,包括 WLP、TSV Etch/Fill)
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代表企业:TSMC、Samsung、UMC、Elpida、STMicro、Chartered
它们提供完成或半完成的晶圆(包括已制 TSV 或 WLP 中间态),交付给 OSAT 或 MEMS Fabs 进行后续集成。
3. MEMS Fabs(微机电系统代工厂)
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主要能力:
- DRIE(深反应离子刻,制作 MEMS 结构 & TSV 通孔)
- Wafer Bonder(键合多晶圆/晶圆堆叠)
- 喷涂设备(喷涂PR或封装胶)
- 高精度对位曝光(Mask Aligner)
- 先进光刻胶(Advanced Photoresists)
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代表企业:Dalsa、Silex、Teledyne、探微科技
MEMS Fabs 可在硅片上集成传感器、执行器和 TSV 通道,并与逻辑 / 存储芯片形成 3D MEMS‐IC 混合封装。
4. Substrate Layers(载板与材料供应商)
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主要能力:
- 激光微钻(Laser)加工高精度过孔
- 电镀(Electroplating 铜层、镍/金)
- 高性能聚合物材料(Polymer Materials,用于扇出封装的介电层或封装树脂)
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代表企业:Shinko、Imbera、DNP、Biden Co.
它们提供用于 Fan-Out WLP 的载带、聚合物介电层、激光钻孔服务和金属化涂层,是 2.5D/扇出封装的关键材料与工艺支撑。
核心 3D IC Opportunity
通过整合以上厂商/技术平台,3D IC 可以实现:
- 多异构芯片垂直互联(Logic + DRAM + RF + Sensor)
- 高密度封装(TSV + RDL + Fan-Out WLP)
- 可靠性与散热优化(载板散热层、封装介质)
- 系统级集成(SiP 与 3D IC 混合,替代传统 PCB)
这不仅是技术挑战,更是一个千亿级市场机会,覆盖半导体设计、制造、封装与材料各环节。