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印度大力推进OSAT,瞄准2.5D先进封装

香港天翔電子有限公司 / 09-30 15:56

印度不断扩大的OSAT(外包半导体封装与测试)生态系统正从传统封装逐步迈向倒装芯片(Flip-Chip)封装、芯粒(Chiplet)技术,以及2.5D先进封装能力领域。

印度不断扩大的OSAT(外包半导体封装与测试)生态系统正从传统封装逐步迈向倒装芯片(Flip-Chip)封装、芯粒(Chiplet)技术,以及2.5D先进封装能力领域。

总部位于印度海得拉巴的ASIP Technologies(以下简称ASIP)已联合韩国合作伙伴APACT,在印度安得拉邦维沙卡帕特南启动一家OSAT工厂的建设,目标是在未来18个月内实现投产。该项目是印度推动本土半导体产业发展的更广泛战略的一部分。迄今为止,印度政府已通过印度半导体使命1.0(ISM 1.0)批准了9个半导体封装项目。ISM 1.0是印度政府推出的一项总投入达100亿美元的扶持计划,涵盖存储器封装组装、成熟封装、功率器件、Flip-Chip封装,以及早期先进封装技术等领域。

安得拉邦政府已批准ASIP项目,项目投资额为250亿印度卢比(按批准时汇率约合3亿美元)。在接受国际电子商情姊妹刊《EE Times》独家专访时,ASIP Technologies首席执行官Venkata Simhadri表示,该工厂初期将提供倒装芯片球栅阵列封装(FC-BGA)和引线键合封装服务,并计划于2030年前后具备2.5D先进封装能力。

图1:ASIP Technologies奠基仪式 图片来源:ASIP Technologies

印度封装产能的扩张也获得了国际半导体企业的积极参与。已获批的项目涵盖与来自美国、日本、韩国和中国台湾地区企业的合作,同时部分印度企业还从海外引进生产设备、制造产线及相关技术。目前,多项项目已不仅停留在审批或建设阶段,而是进一步推进至试生产或商业化生产阶段。

这些合作关系还使进入印度半导体制造生态系统的企业能够获得成熟的工艺技术专长、生产设备资源,以及在某些情况下已经建立的客户关系网络。

印度半导体封装项目的发展趋势普遍呈现出这一特点。2025年,Kaynes Semicon以20亿日元(按批准时汇率约合1,380万美元)收购了日本富士通用于生产功率模块的相关资产,包括实体生产线、洁净室基础设施、技术人员团队,以及可能已经通过客户认证的生产系统。

与此同时,CG Power旗下半导体子公司CG Semi已开始从其位于古吉拉特邦萨南德的试点OSAT工厂出货已封装半导体芯片。该公司计划在未来五年内投资760亿印度卢比(按批准时汇率约合8.7亿美元),并与瑞萨电子以及泰国Stars Microelectronics合作,在当地建设OSAT设施。

ASIP Technologies也采取了类似的方式寻求海外技术支持和经验积累。该公司曾接触多家韩国和中国台湾地区的OSAT企业,最终选择与韩国企业APACT建立合作关系。

APACT是一家拥有近20年历史的企业,由SK海力士分拆成立,具备复杂封装领域的丰富经验,涵盖DRAM封装、多芯片堆叠,以及系统级封装(SiP)等技术。

图2:ASIP Technologies首席执行官Venkata Simhadri

“这是韩国半导体企业与印度半导体企业之间首个此类合作项目。”ASIP Technologies首席执行官Venkata Simhadri表示。“无论是韩国半导体企业还是印度企业,都在密切关注这一合作关系将如何发展,以及其最终能够取得怎样的成果。”

对于ASIP而言,当前最紧迫的任务是确保位于维沙卡帕特南的封装测试工厂能够在未来18个月内实现投产。Simhadri表示,公司预计将在未来12个月内完成厂房主体结构和洁净室建设。随后,将用3至4个月时间进行设备安装和试运行,之后再进行约3个月的产品认证与工艺验证,最终进入全面量产阶段。

“这是一个相当激进的时间表,”Simhadri表示,“我们将尽最大努力实现这些目标,甚至争取提前完成。”

ASIP Technologies自2018年起便开始推进维沙卡帕特南芯片封装项目。Simhadri表示,ASIP Technologies于2021年获得印度电子和信息技术部(MeitY)批准,纳入修订版特别激励方案(M-SIPS)。该计划旨在通过提供资本补贴,支持电子制造项目的发展。

然而,新冠疫情导致项目进度受到延误。当ASIP准备于2022至2023年启动工厂建设时,印度政府已宣布推出ISM 1.0计划。因此,ASIP暂时搁置了项目,以对M-SIPS与ISM 1.0两项扶持方案进行比较和评估。

Simhadri表示:“事实证明,ISM 1.0提供的支持力度远远超过了M-SIPS。”他指出,ISM 1.0提供的资本支出补贴最高可覆盖项目资本投资的50%,且其中部分补贴资金可提前发放,而非在项目完成后以报销形式返还。因此,ASIP选择在ISM 1.0框架下,就同一项目重新提交申请。

Wasi Uddin曾担任MeitY的OSAT和ATMP顾问,目前担任Kaynes研发与培训高级经理。他指出,在ISM推出之前,印度国内实际上已经存在半导体封装业务,但整体规模较小。

“印度并非完全没有半导体封装能力,但过去相关业务规模非常有限。”Wasi Uddin表示。“ISM 1.0依托100亿美元的资金支持计划推出,旨在吸引有意扩大半导体制造和封装业务的企业前往印度投资布局。”

向倒装芯片、电源管理、存储与先进封装方向延伸

如今,印度的半导体封装项目已覆盖广泛的技术路线和应用领域。获批的九个封装项目包括:美光科技,塔塔半导体封装测试项目,CG Power、瑞萨电子与Stars Microelectronics联合项目,Kaynes Semicon,3D Glass Solutions,Continental Device India,ASIP Technologies,SiCSem,Suchi Semicon。其中,SiCSem的项目将碳化硅(SiC)半导体晶圆制造厂与封装业务结合在一起;而3D Glass Solutions则正致力于发展先进封装技术和玻璃基板能力。

因此,这些项目并非在建设同一种封装产能,而是分别面向不同的技术路线和应用领域。其中,美光科技主要聚焦于存储器和DRAM的封装与组装;CG Semi则专注于QFN(四方扁平无引脚封装)、TSSOP(薄型缩小外形封装),以及其他成熟封装产品。Kaynes同样布局成熟封装领域,但侧重于功率电子应用,包括各类功率器件封装。此外,塔塔半导体、CG Semi和Kaynes也都在积极开发Flip-Chip封装能力。

Uddin表示,印度正在建设的封装产能将覆盖汽车、消费电子、医疗健康和工业等多个应用领域。他指出,小型化QFN封装及TO(晶体管外形)封装、DFN(双边无引脚扁平封装)等功率封装,可广泛应用于汽车电子领域;而工业级功率封装则能够满足更高电流和更高电压的应用需求。其中,Kaynes重点布局工业级封装产品,其封装方案最高可支持3,300伏电压和1,800安培电流,以满足工业设备、电力系统及高功率应用场景的需求。

图3:2026年3月31日,Kaynes Semicon半导体项目正式启用。印度总理Narendra Modi、电子与信息技术部长Ashwini Vaishnaw及古吉拉特邦首席部长Bhupendrabhai Patel共同出席启用仪式。 图片来源:印度新闻信息局

ASIP将自身定位为现有成熟封装技术与未来计划开发的更先进封装能力之间的过渡。Simhadri表示:“目前市场对FC-BGA产能已经存在需求,主要原因是先进封装产能供不应求。因此,维沙卡帕特南工厂投产后的第一年将重点发展FC-BGA封装业务,同时也会配置部分引线键合产能,但这不会是我们的主要发展方向。”

Simhadri表示,ASIP目前已经开始与客户和技术合作伙伴就2.5D封装展开讨论。他指出,APACT拥有自主的研发路线图,并正在建设一条用于2.5D封装技术开发与验证的中试线。

他表示:“我们不会等到工厂建成投产后才开始布局2.5D封装。事实上,就在当前推进工厂建设的同时,2.5D封装相关工作也在同步展开,两条线正在并行推进。”

初步的客户接洽情况也反映出ASIP预计其首批封装产能将主要应用于哪些领域。Simhadri表示,公司目前正与两到三家功率电子客户进行积极洽谈,这些客户对引线键合封装存在需求。在FC-BGA方面,ASIP正在与两类客户展开合作讨论:一类是为汽车行业开发连接与信息娱乐芯片的客户;另一类则是开发Wi-Fi网络芯片的客户。

Simhadri表示:“这些并不是面向AI数据中心的高端芯片,而是复杂度处于中等水平的网络通信类芯片。”

这种发展路径与其他一些印度OSAT企业有所不同。Uddin表示,塔塔电子目前已经开始小规模开展倒装芯片封装业务,而其位于阿萨姆邦的封装测试工厂仍处于建设阶段。与此同时,Kaynes Technology预计其倒装芯片封装产线将于明年投入运营,并计划在2028年第一季度建成晶圆凸块制造设施。

持续投资于传统封装技术,也反映出市场上需要封装的半导体器件种类十分广泛。Uddin表示,一辆电动汽车可能包含超过3,000颗芯片,其中约90%采用传统封装技术,只有少部分芯片需要使用先进封装。

不过,对ASIP而言,从FC-BGA起步,只是迈向更先进封装技术路线图的一步。Simhadri表示:“我们并不打算将重心长期放在低端封装业务上。我的目标是在最早2030年前,让位于维沙卡帕特南的工厂实现2.5D封装技术量产。这是我的目标。”

评估先进封装的发展雄心

然而,要从FC-BGA进一步迈向面向AI加速器、Chiplet,以及高性能计算(HPC)芯片所采用的先进封装技术,还需要掌握一系列额外的关键工艺,而这些技术能力目前印度仍在建设和完善之中。

当被问及印度目前是否具备封装AI加速器、Chiplet和HPC芯片的能力时,Uddin表示:“目前还不具备。但相关能力建设正在积极推进之中。”

他指出,印度企业若想具备复杂先进封装能力,还需要在三个关键领域实现突破:高精度倒装芯片对准(Flip-Chip Alignment)、重布线层(RDL)和中介层(Interposer)技术。

图4:Kaynes Semicon研发与培训高级经理Wasi Uddin

Uddin表示:“大多数先进封装都采用倒装芯片工艺,因此必须实现极高精度的芯片对位。”他进一步指出:“印度企业需要达到±3微米以内的对位精度。此外,还必须具备重布线层和中介层技术能力,才能设计和制造高性能先进封装产品。”

随着封装技术向3D堆叠和Chiplet架构演进,上述技术的重要性将进一步提升。Uddin介绍称,中介层本质上是一种位于不同芯片组件之间的中间连接层,用于提供电气互连通道。他表示:“中介层既可以是主动式的,也可以是被动式的。目前硅中介层已经投入实际应用,而玻璃中介层则正处于研究阶段。在某些应用场景中,玻璃材料所具备的电气性能和介电特性有望带来优势。”

先进封装发展的下一阶段,是将多个裸片(Die)和不同类型的器件集成到同一个封装之中。通过SiP技术,可以把来自不同工艺节点的多颗芯片和各种有源器件和无源器件集成在一个封装内。

Uddin表示:“Kaynes正在开发一条基于此类集成技术的摄像头模组产线。”他进一步介绍称:“该模组将图像传感器、处理器、存储器,以及模数转换器(ADC)集成在同一个封装中。”

Kaynes也已开始布局封装设计能力建设。Uddin表示,公司已组建了一支由9名工程师组成的封装设计团队,并已经向客户交付了两款高性能封装设计方案。不过,这些封装产品目前尚未进入实际制造阶段。

先进封装不仅需要具备封装设计和封装组装能力,还需要建立与之配套的技术体系。其中,可靠性测试和失效分析是不可或缺的关键环节,用于发现潜在缺陷、分析产品失效原因,并完成客户要求的封装产品验证与认证工作。

Uddin以Kaynes正在建设的可靠性与失效分析实验室为例进行了说明。该实验室将配备包括三维X射线检测设备和聚焦离子束(FIB)系统在内的先进分析工具。其中,FIB设备能够深入硅芯片内部,对金属互连层进行精细加工与分析。他表示,相关FIB设备预计将于2026年12月完成交付。Uddin还透露,在Kaynes相关设施尚未完全建成的情况下,已有其他OSAT企业主动接洽,希望未来能够使用其失效分析服务。

建设芯片封装设施与技术能力

然而,要建立上述能力,仅依靠对封装和测试产线的初期投资仍远远不够。Simhadri表示,ASIP已经制定了自身的融资规划,但由于相关安排尚未完全公开,因此不便透露更多细节。他同时澄清,ISM 1.0与ISM 2.0属于两个独立项目。其中,ASIP当前获批并已启动建设的项目隶属于ISM 1.0;而总投入达1.27万亿卢比(按当前汇率约合132.5亿美元)的ISM 2.0则是另一项单独推进的计划。ASIP计划借助ISM 2.0的支持,进一步向更先进的封装技术领域扩展。

相关投资不仅需要覆盖封装测试工厂本身的建设,还必须同步支持围绕封装产业的配套供应链发展。Simhadri表示,目前印度在封装基板、引线框架和模塑材料等关键封装材料方面的本土供应比例几乎为零。不过,他预计在未来三至四年内,这些投入品中将有约20%至30%能够实现印度本土采购。

不过,这并不意味着ASIP希望实现所有原材料和零部件的本土化采购。Simhadri表示:“OSAT行业的市场规模约为750亿美元,而且本质上仍然是一个全球化产业。”他进一步指出:“ASIP未来仍将根据质量、价格和供应情况,继续从中国、中国台湾、韩国,以及其他地区采购相关材料。”

他补充表示,已经有不少供应商主动与ASIP接洽,其中一些企业正通过与本地合作伙伴建立合作关系寻求进入印度市场。与此同时,预计ISM 2.0也将为本土供应商体系的建设提供支持。

Uddin强调,印度并不需要从一开始就实现所有材料和设备的本土制造。他表示:“对于那些能够在4至6周内交付的材料,未来仍然可以继续依赖进口;而对于交付周期较长、且需求较为稳定的产品,则可以逐步推进本地化生产。”

图5:出席CG Semi OSAT项目落成仪式的嘉宾包括印度总理莫迪、印度电子与信息技术部长Ashwini Vaishnaw、CG Semi董事长Vellayan Subbiah、瑞萨电子印度公司总裁Malini Narayanamoorthi,以及其他政商界人士。 图片来源:印度新闻信息局

Uddin表示,印度封测企业的总体需求规模越大,供应商在印度设立本地业务的动力就越强。他透露,美光、CG Semi和Kaynes已经成立了一个联盟,并每月召开供应商会议,向潜在供应商展示各方汇总后的市场需求,以增强其在印度投资建厂和布局供应链的意愿。

不过,在他看来,相较于材料或设备短缺,更迫切的挑战并不在供应链本身,而在于运营半导体级制造设施所需的专业人才和技术经验。

目前,这类专业能力主要来自菲律宾和马来西亚的半导体人才,以及曾在海外半导体企业工作、后回到印度发展的印度工程师。未来5至10年内,印度需要完成从传统电子制造服务(EMS)或PCB组装模式,向符合半导体制造要求的工业体系转变,建立起先进封装和半导体制造所需的工程纪律、质量管理标准和运营能力。

Uddin将“制造纪律”定义为:“严格的单位小时产出要求、洁净室维护能力,以及更加专业化的制造运营方式。”

人才短缺带来的挑战还延伸到了薪资层面。Uddin表示,印度的人才基础优于大多数国家,但半导体制造企业必须与IT行业争夺工程师资源。

ASIP目前已在海得拉巴招聘了25名以上工程师。Simhadri表示,这些工程师正在接受封装设计、可测试性设计(DFT),以及测试工程等方面的培训,并且已经开始参与相关领域的项目开发工作。

对于工厂一线岗位的人才培养,ASIP正在与APACT合作,安排员工前往韩国接受培训。Simhadri表示,公司计划在未来3至4个月内派出首批员工赴韩国学习。通过这一培训计划,员工将获得封装测试工厂运营、先进制造工艺、设备管理以及质量控制等方面的实践经验,为后续工厂投产做好准备。

公司还与高校建立合作关系,开展先进技术研究。其中,ASIP与印度理工学院蒂鲁伯蒂分校(IIT Tirupati)的合作将重点聚焦于芯片测试技术,包括研究如何在Chiplet封装中集成已知合格芯片(KGD)的测试方法;而与印度理工学院海得拉巴分校(IIT Hyderabad)的合作则将重点放在先进封装技术领域。

印度推进封装产业建设,并不仅仅是增加封装组装产能那么简单。目前获批的项目涵盖了多种不同类型的封装技术,但要从倒装芯片等成熟封装工艺,进一步迈向面向Chiplet架构和HPC芯片的先进封装,则仍需建立一系列关键能力。这些能力包括:晶圆凸块、重布线层、中介层、封装设计、可靠性测试、失效分析,而上述能力目前仍处于建设和完善过程中。

这些关键能力能够以多快的速度建立起来,将决定印度新兴OSAT生态系统能够在封装技术价值链上攀升到怎样的高度。业内普遍预计,这一能力建设过程的一部分将依赖于ISM 2.0的支持。许多企业正寄希望于该计划为其向先进封装领域扩张提供资金和政策支持。不过,截至目前,ISM 2.0具体将批准哪些项目,以及重点支持哪些技术方向,尚未正式公布。因此,现阶段印度在先进封装领域的雄心壮志,不仅取决于企业当前正在推进的产能建设和技术积累,也在很大程度上取决于下一轮政策决策的落地情况。


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