蔣尚義到武漢弘芯的神秘之旅,集成系統夢怎麼圓?
芯科技消息(文/方中同),這不是一兩句話就可說完的,台積電前共同運營長蔣尚義辭任中芯國際獨董後轉任武漢弘芯總經理一職,近日他受邀出席集微半導體峰會,首度較完整闡述未來在新公司要推動的半導體圓夢計劃,就如同他再三強調不會傷害台積電、與台積電在應用面、技術面都不一樣的回應,業界觀察理解,或許晶圓級PCB概念夠貼切。
參與會議過程中,蔣尚義接受芯科技記者採訪,雖礙於時間僅簡短回應新工作模式,將以系統應用領域為主,並提到,如CoWoS 和整合扇出型封裝 InFO等,……在台積電曾經做過,與台積電應用不同、技術也不同。不過,蔣尚義這次應邀出席集微半導體峰會,以從集成電路到集成系統為題,已經預告未來想要做的事。
(圖片來源:芯科技)
蔣尚義:事情總有結束時
去年蔣尚義曾經公開提及大陸發展半導體封裝是關鍵,這次在集微半導體峰會上,其實也是呼應他過去的理想,他詳細介紹在後摩爾定律時代,要如何突破物理極限的想法,蔣尚義演講前對芯科技記者預告,演講內容就是接下武漢弘芯CEO後所要投入的工作。
集成系統的概念,這個名字是我自己去取的,蔣尚義在演講上說,半導體產業最大的變化是摩爾定律,也是過去3、40年電子產業發展最大的一個推動力,但事情總有結束的時候,摩爾定律確實接近尾聲了,他也指出,因為過去摩爾定律的進展,系統設計過去4、50年沒有太多細分,封裝與電路版也比矽片製造慢。
他認為,若以晶圓製造技術,且不需最新的先進位程應用在電路板製造,效能就能超過現有工藝,而這就是其在台積電時所發展的先進封裝概念之一,以台積電為例,每年有30億美元收入來自先進封裝。但蔣尚義也說,隨著先進位程演進,光罩成本越來越貴,能應用的先進工藝卻越來越少,如7納米以下工藝技術,開晶元成本就要5億美元,得賣出10億美元、5億顆才有機會回本。
尤其終端市場需求越來越多元,如互聯網產品已經不能像手機一樣,用單一晶元在同一互聯網產品,因此,享受不到先進工藝優勢,這就是我看到最近環境的改變,蔣尚義一語表述了現今產業發展現實面。
半導體工藝取代封裝與電路板技術
蔣尚義說明,封裝與電路板界面是現階段瓶頸,我們是不是可以半導體工藝取代這部分封裝跟電路板技術。他解釋,若以矽片來做集成電路板,金屬密度可以非常大,每個矽片放一起,效能就很接近單一晶元,若做到這一點,整個系統效能規劃就改觀了,他還說,以目前手機模式,采先進工藝晶元縮小其實不大,但電壓一直降低讓設計變的困難,因此比較理想狀態下,設計時間可減少一半,成本也可降低40%。
再者,他認為,過去講求矽片整合,越做越大,但合久必分,分久必合,若把矽片分拆,跟其他矽片整合,可將三五族半導體等放在一個平台上,更何況,有些模擬晶元走先進工藝,能夠減少面積也有限,偵錯技術也需提升,在後摩爾定律時代,晶元不能做小,就把系統做小,也不必讓模擬晶元繼續走先進位程,不但可見少設計難度,也有利降低成本。
(圖片來源:芯科技)
再者就是半導體生態環境,蔣尚義強調,從設備原料、晶圓製造工藝、封裝測試到晶元設計系統等都是環環相扣,如系統設計時一定要了解需求,才能在設計工藝上達到最好的效果,以7納米為例,同樣製程若製造過程溝通順暢,甚至能提升20%效能。
想超車得先修高速公路
總結來說,蔣尚義認為,以國內目前半導體技術位階,在摩爾定律逐漸放慢背景下,加上追逐先進位程所花費的成本,或應用領域趨勢,種種理由,若集成系統是正確路徑,國內在此區塊優先布局,後摩爾定律時代反倒有機會領先。
然而,若從蔣尚義的概念理解,其實就是晶圓級PCB,是SoC SiP,只是載板非PCB板,而是矽片。若與台積電先進封裝相比,不同的地方是確實如蔣尚義自己所言,應用與技術都不同,台積電主要以服務客戶,是協助客戶做好做強先進工藝,而蔣尚義的概念,從商業模式角度似乎更像先進封裝代工想法,提供系統微縮,讓客戶端並非一定要追逐在晶元上的電路微縮,而是換個務實角度思考,微縮過去搭載電子元件的平台。
(圖片來源:芯科技)
至於他提到的國內半導體發展建議,以高性能應用、低功耗設備與消費性領域三類為主,但重要的仍是建構生態系統,政府可以協助產業建立基礎建設,如建構標準、IP、規範的工藝等,就如同鋪設高速公路一般。
蔣尚義想法不新但路是新的
蔣尚義提出的想法不新,但若把國內半導體業現況加進來,這條路是新的,但問題來了,圓夢都不是一蹴而就,集成系統國內應用端不缺,但系統人才呢?
一位半導體測試領域專家舉例,或許手機是個好切入點,但擁有產品設計人才,卻欠缺各零部件設計個別人才,更何況系統就是需要整合,不論在晶圓廠或是在封測廠都需要這樣的整合人才。
另外,一個重點是,國內封裝技術、材料技術並非頂尖,也容易讓計劃卡關;就算投資資金無虞,買設備建產線問題不大,但對武漢弘芯來說,應用是什麼?客戶是誰?要做的集成系統為何?終端市場又在哪裡?這些都可能使蔣尚義從夢中驚醒。(校對/Jurnan)
(圖片來源:芯科技)


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