佛智芯：抢滩半导体先进封装新蓝海｜2024品质革命·产业科技

后摩尔定律时代，“先进封装”成为芯片效能提升的关键，是全球半导体企业的必争之地。

英伟达规划2026年前导入、台积电成立专门团队并规划建立小量试产线……今年，国际半导体巨头纷纷抢滩半导体先进封装的重要分支——FOPLP （扇出型面板级封装）。

一众巨头的包围中，广东佛山一家小微企业却闯出了一片天地。

成立不到7年、员工不过50人，广东佛智芯微电子技术研究有限公司（下称“佛智芯”）的FOPLP相关授权专利数量却仅次于三星、台积电、中芯长电，位居全球第4。

“技术的曙光已经清晰可见。”佛智芯副总经理林挺宇说。佛智芯从成立之初起，就专注于FOPLP技术攻关，其产业化进程已接近迈过中试阶段。为了迎接即将到来的大规模量产，近期佛智芯正在筹备投资建设新工厂。

佛智芯副总经理林挺宇。萧皓隆 摄

FOPLP先进封装迎来赛点

佛智芯的诞生，要从半导体产业分布和FOPLP的技术特点说起。

粤港澳大湾区拥有发达的智能手机、物联网 (loT) 、新能源汽车产业，是集成电路的应用大户。集成电路行业一直流传有“全球60%的芯片销往中国，而中国60%的芯片消耗在粤港澳大湾区”的说法。

作为消费主力军，芯片生产却并非粤港澳大湾区的强项。“广东半导体制造业整体而言比较弱，且大部分都是芯片设计企业，制造型企业还是较少。”林挺宇说。佛智芯落地珠三角地区，正是瞄准了这一产业缺口。

佛智芯参加“elexcon2024深圳国际电子展” 。受访者供图

2018年，佛智芯由广工大研究院牵头，联合华进半导体、安捷利、中科四合等行业上下游企业，在佛山组建而成。同年12月，佛智芯被广东省工信厅正式认定为省级制造业创新中心。

在佛智芯筹建前，开发低成本大板级扇出型封装新型工艺的技术路线就已经被确立。

“FOPLP是芯片封装领域成本最低、效率最高的一种技术。”林挺宇介绍，该技术可以突破晶圆尺寸限制，增大产出并降低成本，又能保证芯片效能。

先进封装目前主要分为垂直堆叠的CoWoS封装和扇出型封装FOPLP两种。前者主要运用在先进制程的晶片封装，而后者主要用于成熟制程为主的功率半导体、传感器、通信等芯片，这一技术在粤港澳大湾区拥有庞大的潜在应用需求。

四年前，国内首条大板级扇出型封装示范线在佛智芯完成整线的测试运行。佛智芯真正具备了为半导体企业提供样品试制，半导体封测设备、材料、工艺评估验证等服务能力。

“时至今日，FOPLP行业仍处于早期阶段，技术尚未实现行业标准化。”林挺宇说。其中，英特尔的产业化时间预计为2026年到2030年。对于佛智芯等国内半导体封装厂而言，这无疑是实现“弯道超车”的好机会。

大规模量产曙光已现

林挺宇是新加坡国立大学博士，曾在飞利浦、朗讯、摩托罗拉工作多年，2013年以国家高层次人才加入华晶半导体，在半导体封装、通信和消费电子行业拥有丰富研发、设计及大规模生产经验。2018年他随佛智芯项目落地扎根佛山。

围绕FOPLP相关的设备、工艺、材料技术攻关，除了林挺宇，佛智芯集聚优势人才，陆续引进了刘建影、崔成强等6位国家级人才。

经过近7年的布局，佛智芯形成了封装、玻璃基板生产两大业务板块，推出了单芯片MOSFET封装、多芯片异构集成封装、Bridge封装基板等产品。

佛智芯的24 GHz毫米波雷达芯片扇出封装样品。萧皓隆 摄

其中，佛智芯的单芯片MOSFET封装，通过FOPLP工艺，热阻降低20%以上，结构信赖性更高，也更轻薄，具有较强的市场竞争力。

半导体电路的复杂性不断攀升，传统塑料基板（有机材料基板）逐渐难以满足芯片所需。在这一背景下，玻璃基板凭借卓越的电气、机械性能和热稳定性，成为超越传统塑料基板的“种子选手”。

在玻璃芯板制造方面，佛智芯已掌握玻璃微孔加工技术，实现孔型、孔径、锥度可控加工。在玻璃表面金属化方面，实现低温、低粗糙度、高结合力芯板制造，铜与玻璃的结合力15N/cm以上。

林挺宇表示，佛智芯解决了玻璃基板钻孔和玻璃与铜结合强度的国际痛点，拥有玻璃基板关键设备和材料完全的自主知识产权，技术能力已经达到国际先进水平。

今年6月，佛智芯参与的广东省产学研国家项目“面向高性能芯片的高密度互连封装制造关键技术及装备”荣获2023年度国家科技进步奖二等奖。

“今年接到的订单中，玻璃基板的订单占比较大。”林挺宇说。目前，佛智芯玻璃基板产品已开始小批量生产，年出货量在3万至4万块，其产业化进程已接近迈过中试阶段。

产业化才是全球FOPLP行业的真正赛点。为了迎接即将到来的大规模量产，近期佛智芯正在广州、佛山等地寻找合适的地块，筹备建设新的工厂。

行业竞合助力技术快速发展

作为初创企业，佛智芯在先进封装领域快速站稳了脚跟。这不仅得益于广东省与科技部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室、中国科学院微电子研究所、季华实验室等研究平台的支持，也得益于其深耕行业上下游的努力。

为了进一步壮大玻璃芯板产品优势，今年7月，佛智芯宣布与在PCB及半导体电镀设备领域经验丰富的明毅电子达成合作。双方将发挥各自在基板制造、表面处理化学品及专用设备研发等方面的技术优势，围绕玻璃封装生产设备、工艺及配套专用化学品进行全面合作。

在众多合作中，佛智芯与PCB行业龙头生益科技的合作尤为值得一提。2019年以来，佛智芯与生益科技从开展产品验证合作，到如今迈向战略合作。双方合作成果已经见诸载板、积层胶膜材料、FC-BGA封装项目、基板项目、玻璃基板项目等多方面。

在生益科技的助力下，佛智芯逐步完成了原材料的国产化替代。双方强强合作，共同为推动实现国内集成电路行业先进封装材料的供应保障和供应安全作出了探索。

林挺宇2013年回到国内工作时，行业内设备、原材料的国产化率只有不到40%。经过11年的快速发展，目前行业内企业的国产化率已经普遍达到七至八成。而得益于对国内供应链的深度开发与合作，佛智芯的国产化率达到了惊人的九成。

“目前仍有10%至20%的高端设备需要依赖进口，但我们能够看到替代的趋势已经很明显。”林挺宇说。

除了产业链上下游，在先进封装行业内，也弥漫着一种通力合作的氛围。林挺宇认为，目前国内的先进封装行业处在快速成长的阶段，企业间处于具有互补作用的良性竞争状态，而不是面对面的、同质化的直接竞争。

“佛智芯片也将继续坚持以技术创新为主，而非价格竞争的手段，来参与公平的市场竞争。目标是共同将国内先进封装行业做大做强。”林挺宇说。

手记

合理用好金融与产业两种资本

融资对新兴技术非常重要，是提升技术竞争力的关键驱动因素。

“技术越是发展，需要的装备就越多，资金的缺口就越大。”林挺宇说。FOPLP涉及面板级处理、芯片嵌入等诸多复杂的制造工艺，在制造设施、设备和研发方面需要进行大量的初始投资，这往往成为初创企业进入市场的“拦路虎”。

在佛智芯成长的过程中，每一次融资都至关重要。成立之初，佛智芯合理用好本土银行针对科技企业的扶持政策，进行了两次融资，规模达7000多万元。佛智芯利用这笔资金完善了装备配备。

佛智芯等初创阶段企业，往往缺少抵押物和经营数据，这成为银行放贷的一大阻碍。在这个过程中，初创企业的科技研发水平、行业前景、管理人员背景等维度至关重要，是银行审批的重要考量。此外，初创企业还可以通过发明专利、实用新型专利等知识产权质押的新模式，合理获得银行贷款。

细察佛智芯的发展，不难发现，该企业不仅善于利用银行等金融资本，更善于借助来自产业的力量起势。

2020年6月，佛山广工大研究院联手广州起点资本、粤科风投、诺辉资本等十余家投资公司，共同成立了智能制造（广工大）资本联盟。联盟充当运作平台，为佛智芯等企业和金融投资机构牵线搭桥，从而解决融资难融资贵的问题。

产业资本还具有产业集聚、专业等优势，能为初创企业导入更多发展资源。

来自产业链上游的生益科技就对佛智芯进行了两轮投资。通过投资，生益科技把一些先进材料的国产化替代带到佛智芯的平台上，从而真正实现了产业为本、金融为用、优势互补。

撰文：邱日华

【作者】 邱日华；萧皓隆

【来源】 南方报业传媒集团南方+客户端

佛智芯：推动芯片产业链国产化弯道超车

佛智芯已建成国内首条大板级扇出型封装示范线。资料图片

检验、测试……在位于南海狮山的广东佛智芯微电子技术研究有限公司（下称“佛智芯”）内，一批高精芯片样品即将封装。

当前，芯片产业链国产化需求迫切，站在半导体产业新时代的风口浪尖，佛山也在积极蓄力，佛智芯正是佛山布局半导体产业链上的一家代表企业。

佛智芯成立于2018年，重点围绕半导体封装、检测装备及关键共性技术开展技术攻关，目前已建成国内首条大板级扇出型封装示范线，引入一批国家级海外高端人才，服务多家行业头部企业。

“佛山科技创业环境越来越好，佛智芯的成长离不开佛山市科技局等部门的关爱和支持。”佛智芯副总经理华显刚表示，创业初期，佛山市科技部门通过科技创新团队等科技政策，帮助企业解决了前期研发经费难题，而人才政策的加持则使得企业引入高端人才解决了后顾之忧。

●撰文：肖霞 张建杰

加快半导体封装及装备技术突破

当前，集成电路产业成为引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量，以集成电路产业为代表的新一代信息技术产业也是佛山发力战略性新兴产业的主要方向之一。

“我们希望加快半导体封装及装备技术突破，推进我国半导体封装装备产业实现跨越式发展，达到国际先进水平。”华显刚说，这是佛智芯创业的重要初衷。

华显刚介绍，从国内来看，半导体封装领域是我国在半导体产业发展最快的领域，而板级扇出型封装技术是芯片封装领域成本最低、效率最高的一种技术，可以突破晶圆尺寸限制，增大产出并降低成本，又能保证芯片效能，被业内人士誉为下一代芯片封装新的发展方向和重要手段。

此前占据市场主流的晶圆级扇出封装已趋于成本极限，板级扇出型封装将逐步占领50%以上市场，极具市场前景。“据行业报告分析，扇出型封装在未来5年间，将保持8.2%的年复合增长率，产品市场规模预计2024年达到300亿元人民币。”华显刚说。

而在国外，目前，板级扇出型封装国际市场主要有三星、日月光、纳沛斯等。三星实现了小批量制造，供应三星手表，其他各家尚处在中试阶段。

另外，板级扇出型封装技术的特性更适合于消费类电子，而此类产品的市场端主要在华南地区。在华南地区布局建设板级扇出型封装点，成为中国半导体协会的考虑初衷。

在中国半导体协会的战略布局下，依托广东省与科技部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室、中科院微电子所、季华实验室等平台支持，由广工大研究院牵头，联合华进半导体、安捷利、中科四合等行业上下游企业组建，佛智芯由此诞生。

力争2023年建成大板级扇出型封装量产线

短短几年时间过去，在半导体制造领域，佛智芯已是一家不可绕过的企业。目前，佛智芯已申请国家专利110项，授权专利44项；经第三方专业数据库Patsnap评估，佛智芯在扇出型封装领域的专利布局位居全球第五，并受邀参与全球高科技领域专业行业协会SEMI国际板级扇出型封装标准制定，增强了此领域的国际话语权。

能够取得今天的成绩，佛智芯既靠着佛山这块干事创业的土壤，更靠着自身坚持不懈的创新。

为组建创新团队，佛智芯先后引进了瑞典皇家工程科学院院士刘建影及林挺宇、崔成强博士等6位国家级人才，重点围绕半导体封装、检测装备及关键共性技术开展技术攻关。

成立初期，资金投入巨大，如何降低生产线建设成本成了佛智芯面临的一大难题。结合国内半导体前道制程工艺设备和后道载板制程工艺装备的优势，佛智芯与供应商合作开发适用于大板扇出的核心设备，比同行板级扇出封装设备投入更低。

数据显示，在同样封装材料及结构条件下，综合成本比晶圆级扇出封装降低40%以上，比传统封装降低20%以上。目前，佛智芯已就以上半导体前道制程和后道载板制程结合的特点，注册了“i-FOSATM”商标，基于特色工艺已申请专利120项，授权发明专利50余项。

2020年10月，由佛智芯研发的板级扇出型封装示范线完成整线的测试运行，为半导体企业提供样品试制，半导体封测设备、材料、工艺评估验证等服务。这也意味着国内首条大板级扇出型封装示范线建设成功。

示范线搭建成功，如何更好地提供好的创新技术，解决工艺难题是佛智芯一直在思考的问题。华显刚介绍，以2021年的一笔订单为例，需要用到国外生产的一种材料做加工，但直接采购成本非常高。

“围绕这种新材料，我们用了一个月的时间去开发加工，后来我们也购买了国外的产品做对比，发现我们做的比国外的效果更好。”华显刚说。

低于国外的价格以及良好的产品质量，使得佛智芯成为行业多家龙头企业的供货商。

“目前我们还只有一条生产示范线，我们希望能够在2023年尽快把量产线建起来，这样可以使得我们的产能大幅提升。”华显刚说。

他表示，接下来佛智芯准备在佛山科技部门的支持下，进一步对接地方产业基金和社会融资，推动量产线加快落地。同时，根据国内龙头客户端的需求，加快建设芯片板级扇出封装量产线，成为佛山市半导体产业链的重要一环。

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