據業內人士透露,16億美元的《晶片法案》(CHIPS Act)補貼將有助於在需求激增的美國建立先進封裝業務。全球最大的封裝測試公司——台灣日月光半導體(ASE)和其他公司正在將加州的產能提高一倍之多,以幫助AMD、蘋果(Apple)和Nvidia等矽谷客戶製造採用節能矽光子技術和其他新興技術的新晶片設計。
7月9日,美國商務部(DoC)已宣佈啟動一項新研發競賽,以加快先進封裝的產能,該競賽是美國國家先進封裝製造計畫(NAPMP)的一部分。根據《晶片法案》,將有高達16億美元的資金用於五個研發領域的創新。該計畫將為每個研究領域提供約1.5億美元的獎勵。在經濟刺激計畫推出之際,來自工業界和學術界的新投資正在起飛。
市場研究公司TechSearch總裁Jan Vardaman表示,先進封裝產能和研發需求可能會在未來幾年內供不應求。人工智慧(AI)正在挑戰高效能運算(HPC)和低功耗電子產品的極限,這要求微電子能力的進步,尤其是先進封裝技術的進步。對新技術的需求為美國提供了一個機會,使其在數十年來一直落後的產業中佔據領先地位。
探討AI時代橫跨晶片至系統的資安對策與佈局
「資助的目的應該是向前邁進,而不是追趕。」Vardaman向《EE Times》表示:「公司必須開發更節能的解決方案,尤其是針對資料中心。在發展中地區,前進的機會更大。」她表示,可以從美國支援中受益的領域包括光子技術和新型熱封裝材料,它們可望降低高能耗應用的功耗。
一些公司並沒有等待美國政府的補貼。
7月11日,日月光子公司ISE Labs在加州聖荷西(San Jose)開設了第二家美國研發中心(U.S. R&D),投資額約為3,000萬美元(圖1)。ISE的北美客戶正在為AI、先進駕駛輔助系統(ADAS)和HPC開發晶片。該公司將把矽光子測試作為其服務的一部分。
「光子技術將以晶圓級實現整合。這不像金屬與金屬之間的電氣接觸。」ISE Labs總裁Jui Ko向《EE Times》指出,「你必須將光線排列整齊,否則就無法獲得良好的訊號。是否要饋入訊號並在另一端查看訊號的完整性?這些都是業界目前面臨的挑戰。我們將站在開發這些技術的最前端。」
7月9日,日本Resonac宣佈成立一個由10家產業合作夥伴組成的新聯盟,在矽谷進行先進封裝研發。這10家材料和工具供應商包括KLA和Kulicke & Soffa。該聯盟的合作夥伴將在加州聯合城的一個新研發中心投資,具體金額未透露,預計該中心將於2025年投入使用。
「如今,用於生成式AI和自動駕駛的下一代半導體正在迅速發展,這就需要採用新的方法來實現先進的封裝技術,例如2.5D和3D。」Resonac電子業務執行董事Hidenori Abe在一份準備好的聲明中表示,「近年來,包括Google、蘋果、Facebook、亞馬遜(Amazon)和微軟(Microsoft)在內的矽谷主要半導體製造商和無晶圓廠公司都在內部設計半導體,並相繼創造了後段封裝的新概念。」
晶片封裝主要在亞洲完成。Resonac表示,將研發中心拉近到矽谷主要半導體元件製造商的距離,將有助於解決技術問題——尤其是在美國現有聯盟沒有涵蓋的領域,包括基板、中介層和封裝製造。
Resonac得到了材料集團昭和電工(Showa Denko)和日立化成(Hitachi Chemical)資金支持的公司,希望複製它在日本創建的一個產業聯盟。
美國政府對自1980年代開始向海外轉移的國內封裝產業寄予厚望。「NAPMP將透過強有力的研發驅動創新,使美國的封裝產業超越世界水準。」美國商務部副部長Laurie Locascio在一份準備好的聲明中表示,「十年內,透過《CHIPS for America》資助的研發,我們將創建一個國內封裝產業,使美國和國外生產的先進節點晶片能夠在美國封裝。」