一、FOPLP概述
扇出型面板級(jí)封裝FOPLP是對(duì)應(yīng)FOWLP的技術(shù)，是將die重構(gòu)在更大的方形載板上進(jìn)行Fan-Out制程的技術(shù)，F(xiàn)OPLP能將多個(gè)芯片、無(wú)源元件互連集成在一個(gè)封裝內(nèi)，提供了更大的靈活性、可擴(kuò)展性，并通過(guò)大批量生產(chǎn)對(duì)成本帶來(lái)顯著影響。
Source：AIOT大數(shù)據(jù)
二、市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)因素及技術(shù)難點(diǎn)分析
面板級(jí)封裝的核心競(jìng)爭(zhēng)力集中體現(xiàn)在成本優(yōu)勢(shì)上，也是面板級(jí)封裝快速發(fā)展的最主要驅(qū)動(dòng)因素。以300mm晶圓級(jí)封裝與515mm×510mm面板級(jí)封裝對(duì)比，面板級(jí)封裝的芯片占用面積比高達(dá)93%，而晶圓級(jí)封裝僅為64%，這種幾何級(jí)差距直接引發(fā)生產(chǎn)效率（UPH）的顯著分化。根據(jù)Yole數(shù)據(jù)顯示，扇出型晶圓級(jí)封裝（FOWLP）技術(shù)的面積使用率低于 85%，而扇出型面板級(jí)封裝（FOPLP）面積使用率超過(guò)95%，可搭載更多芯片且成本低于FOWLP。從成本數(shù)據(jù)看，從300mm晶圓級(jí)封裝轉(zhuǎn)向板級(jí)封裝可能降低66%成本。
同時(shí)，F(xiàn)OPLP可以利用板級(jí)的大空間提高封裝效率，適配大尺寸芯片，生產(chǎn)靈活性強(qiáng)，也便于板廠和顯示面板廠拓展業(yè)務(wù)。不過(guò)，其產(chǎn)線投資巨大，新工藝和材料不成熟，且成本優(yōu)勢(shì)在現(xiàn)階段還需綜合考量產(chǎn)能和稼動(dòng)率等因素。
盡管面板級(jí)封裝得到眾多企業(yè)關(guān)注和布局，但FOPLP面臨諸多技術(shù)難題。首先在面板翹曲方面，隨著面板尺寸增大，翹曲現(xiàn)象愈發(fā)難以精準(zhǔn)控制。一旦面板出現(xiàn)損壞，相較于小尺寸面板，其對(duì)整體產(chǎn)量造成的損耗將更為顯著，嚴(yán)重影響生產(chǎn)效益。其次在芯片組裝與精確度層面：當(dāng)Panel尺寸增加，在晶圓重構(gòu)過(guò)程中，精確把控芯片放置的準(zhǔn)確度變得更具挑戰(zhàn)性。芯片拾取與放置效率直接關(guān)乎板級(jí)封裝的效率與成本，此外，污染控制問(wèn)題以及新工藝流程的可行性與可靠性仍存在不確定性，需進(jìn)一步探索驗(yàn)證。
最后在材料和設(shè)備層面，F(xiàn)OPLP所需的介電及塑封材料選擇難，光刻膠的精度也需精準(zhǔn)調(diào)控，生產(chǎn)設(shè)備也面臨難以統(tǒng)一，檢測(cè)方式待探索。總之，從晶圓級(jí)到面板級(jí)可能面臨較大的材料和設(shè)備更新變換。
三、FOPLP參與者
當(dāng)下，板級(jí)封裝領(lǐng)域備受矚目，國(guó)內(nèi)外諸多企業(yè)紛紛搶灘布局，半導(dǎo)體OSAT（外包半導(dǎo)體組裝測(cè)試廠商）、IDM（集成器件制造商）、晶圓代工廠（Foundry）等均投入巨額資金，目前大規(guī)模投入FOPLP的相關(guān)企業(yè)包括三星、日月光、力成科技、群創(chuàng)、華潤(rùn)微、奕斯偉、Nepes等企業(yè)。據(jù)4月15日經(jīng)新聞報(bào)道，臺(tái)積電也即將完成面板級(jí)先進(jìn)芯片封裝(PLP) 的研發(fā)，并計(jì)劃在2027年左右開(kāi)始小批量生產(chǎn)。
四、FOPLP的應(yīng)用及市場(chǎng)規(guī)模預(yù)測(cè)
從目前扇出型封裝占比角度看，WLP依舊是主流，市占率超90%。但增速已放緩。FOPLP目前主要應(yīng)用于中低端市場(chǎng)，隨著技術(shù)發(fā)展，未來(lái)可能向高端市場(chǎng)拓展。預(yù)計(jì)FOPLP市場(chǎng)滲透率將逐漸增加，但FOWLP仍將主導(dǎo)Fan-out市場(chǎng)。根據(jù)Yole數(shù)據(jù)顯示，到2027年，F(xiàn)OWLP產(chǎn)量預(yù)計(jì)為350萬(wàn)片，F(xiàn)OPLP約43萬(wàn)片；從收入看，WLP主流地位依舊，但PLP復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)23.8%。
五、工藝流程
與FOWLP類(lèi)似，F(xiàn)OPLP工藝分為先芯片(Chip First)和后芯片(Chip Last)兩種，Chip First工藝又可以進(jìn)一步細(xì)分為Faceup和Face down工藝。以對(duì)于FOPLP的chip first face up結(jié)構(gòu)為例，其工藝流程如下：
Soource：Approach with Large Panel Fan-Out Technology
德國(guó)亞智Manz AG集團(tuán)在論壇中提出了一種對(duì)未來(lái)FOPLP發(fā)展趨勢(shì)的展望。未來(lái)扇出面板級(jí)封裝可能結(jié)合玻璃/有機(jī)基板技術(shù)實(shí)現(xiàn)更精細(xì)線路制作，取代COWOS工藝中的 interposer，朝著CoPoS方向發(fā)展。
Source：Manz
六、總結(jié)
FOPLP具有降低成本、提升封裝效率等優(yōu)勢(shì)，在多芯片封裝領(lǐng)域潛力巨大，未來(lái)幾年其復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)23.8%。眾多OSAT、IDM、Foundry、顯示面板企業(yè)都已切入板級(jí)封裝，國(guó)內(nèi)奕成科技、深圳中科四和、華天科技等企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始大規(guī)模擴(kuò)產(chǎn)，預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)板級(jí)封裝產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展有望加速。然而，其發(fā)展面臨設(shè)備適配、工藝材料成熟度、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一等問(wèn)題。FOPLP若要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用，需解決翹曲抑制、精細(xì)布線、高精度芯片貼裝等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。