電子發(fā)燒友綜合報(bào)道? 面板級(jí)封裝（Panel-Level Packaging，PLP）已經(jīng)存在一段時(shí)間，但未被大規(guī)模應(yīng)用。Yole Group近期預(yù)測(cè)，2024年，PLP市場(chǎng)總收入達(dá)到約1.6億美元，全球產(chǎn)量接近8萬(wàn)片（約33萬(wàn)片等效300毫米晶圓）。到2030年，這一市場(chǎng)可能達(dá)到超過(guò)6.5億美元，產(chǎn)量約為2.2萬(wàn)片。2024到2030年期間的復(fù)合年均增長(zhǎng)率高達(dá)27%，未來(lái)市場(chǎng)空間巨大。
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那么面板級(jí)封裝PLP是什么？
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與傳統(tǒng)晶圓級(jí)封裝（Wafer-Level Packaging, WLP）相比，其核心區(qū)別在于使用更大面積的面板作為基板（例如玻璃、硅或有機(jī)材料面板），而非傳統(tǒng)的圓形晶圓。在面板上可集成多個(gè)芯片、無(wú)源元件及互連結(jié)構(gòu)，顯著提升封裝效率。相較于晶圓級(jí)封裝，PLP封裝基板一般是正方形或矩形，其面積利用率更高，且單次處理芯片數(shù)量更多，尤其適合大規(guī)模生產(chǎn)。
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在基板尺寸上，傳統(tǒng)晶圓直徑為8-12英寸，即200-300mm；而面板尺寸可達(dá)500mm×500mm甚至更大。更大的面積意味著允許在同一批次中封裝更多芯片，提升單位產(chǎn)能。
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從材料和成本的角度看，因?yàn)镻LP采用的基板材料價(jià)格更低，且基板矩形避免了圓形晶圓的邊緣浪費(fèi)，利用率更高，在大規(guī)模生產(chǎn)中有顯著的成本效益。
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技術(shù)上，PLP封裝也支持多芯片、異構(gòu)集成，通過(guò)先進(jìn)布線技術(shù)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜互連。同時(shí)可以封裝不同尺寸、工藝節(jié)點(diǎn)的芯片，尤其適合扇出型封裝、2.5D/3D集成等先進(jìn)技術(shù)。
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既然有這么多好處，為什么PLP封裝還未能廣泛應(yīng)用？
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工藝上，PLP由于面板面積大，面板應(yīng)力和溫度均勻性控制難度較高，需要解決翹曲控制的難題。高密度互連需要微米級(jí)以下的線路和精準(zhǔn)對(duì)位，依賴高精度對(duì)位、光刻及清洗設(shè)備，加上傳統(tǒng)晶圓設(shè)備適應(yīng)圓形的基板，需要改造設(shè)備以適應(yīng)PLP基板尺寸。
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而目前市場(chǎng)上針對(duì)這種新型格式的光刻、電鍍和層壓等關(guān)鍵工藝設(shè)備還未成熟，以及玻璃基板材料的熱翹曲難以解決，產(chǎn)業(yè)鏈還需要從材料、設(shè)備方面入手。相比WLP，PLP前期投入巨大，還需要時(shí)間推進(jìn)工藝的成熟，因此這也影響了PLP的推廣。
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目前PLP主要被應(yīng)用在小封裝應(yīng)用，包括三星、日月光、矽磐微電子、意法半導(dǎo)體等將PLP應(yīng)用在MCU、PMIC、RF等，另外三星將PLP用于可穿戴設(shè)備SoC上。
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三星在2019年在Galaxy Watch芯片上首次用上PLP技術(shù)，在最新的芯片中，三星利用FOPLP結(jié)合PoP封裝將CPU、PMIC、DRAM集成到一個(gè)封裝中。
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PLP需整合半導(dǎo)體、面板、PCB等多行業(yè)資源，但材料供應(yīng)商、設(shè)備商和封測(cè)廠協(xié)同研發(fā)進(jìn)展緩慢。例如，玻璃基板生產(chǎn)涉及三星、臺(tái)積電等巨頭，但其技術(shù)封閉性限制了生態(tài)擴(kuò)展。
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盡管挑戰(zhàn)重重，PLP的規(guī)模化應(yīng)用前景仍可期。通過(guò)材料創(chuàng)新，如抗翹曲的玻璃基板，以及工藝優(yōu)化、設(shè)備低成本及標(biāo)準(zhǔn)化推進(jìn)，PLP有望在2026年后隨AI/HPC需求爆發(fā)實(shí)現(xiàn)突破。
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