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2023年1月7日，在社区上发表了《半导体存储器的价格机制》，而后在国际电子商情发表了《半导体存储器之金融属性》。 3月23日，在CFM年度峰会上，作为神州数码的代表方，也跟铠侠的CTO Masaki Momodomi 和中国区总裁 冈本成之做了交流和沟通。 经历了大约一年时间，目前整个半导体存储产品依然处于低谷期，仍然没有快速回暖的迹象，虽然原厂，代理和分销商无数个公开场合 表示Q3Q4会有大概率的上升，但是针对当前的中国经济乃至全球经济，确实存在较大的变数。 从三星坚持不减产，到开始减产； 镁光减产延长到2024； 西数和铠侠的合并重组加快了速度； 而长江存储和长鑫科技遭遇了来自欧美和日本更加严苛的制裁； DELL 和其他美系厂商更是表示需要拒绝来自中国环节的原物料产品； 我依然相信，存储产品的金融属性在高峰和低谷发表着作用，刺激着利益链条的人发挥作用。 依据马克思的政治经济学原理，价格的基础是价值，而价值是凝结在人类身上无差别的人类劳动，价值的大小取决于社会必要劳动时间。价值的体现则取决于商品的可交换价值，也就是传统理论上的价格。商品的可交换属性，可流通属性和可变现属性则决定了商品的金融属性大小，也就是价值的可交换性大小范围决定了商品的金融价值大小。 商业的本质是交换（Trade），交换的属性的大小范围决定了商业价值实现的快慢和大小，也就是实现利益的变现的可能性。金融属性的本质上是流通能力、交换能力和变现能力的大小。 半导体器件为什么会存在金融属性？尤其是半导体存储器的金融属性展现得淋漓尽致，不断有买家买进，卖家卖出；有商家囤货炒货，有买家接盘接单；有人高峰巨额盈利，有人低谷关门大吉。我分析有以下几个缘由： 半导体存储器的下游流通性强大，半导体存储横跨了电气时代和数字时代，可以应用在大部分消费电子，大部分的企业ICT产品，电动汽车行业，工业和航空航天等大量领域。相对逻辑IC，半导体存储器是一个标准IC，通用性和流通性远远大于一般器件，因此存储芯片是半导体市场最大单一品类，长期占比1/4到1/3的半导体市场。流通决定着可变现，可变现可交换决定着金融属性大小。 强大的操盘龙头——韩国三星电子。韩国三星是典型东亚财阀，其骨子里的垄断基因影响了其商业手段的独特性，就是通过强大的资金实力为后盾，通过技术垄断和低价竞争打垮竞争对手，构筑核心竞争优势，获取高额利润。2008到2012年，三星电子通过低价和逆势扩产，成功重创中国台湾和日本的DRAM和面板行业，让尔必达、奇梦达、力晶、茂德昙花一现；面板五虎最终剩下两家。而存储器价格波峰波谷除去需求缘由，而三星的操盘和策略成功的支撑了这个巨大的市场的“过山车”属性，高风险高回报让更多的上下游从业人员愿意参与其中，促进了市场的高速流通性，也就是金融属性。 之所以HDD没有如此明显的金融属性，是因为希捷西数和东芝都无力全面控盘和半垄断，而且其企业文化和基因也未有如此的垄断基因。 还有一个巨大的原因，就是中国厂商在半导体存储器市场中相对不具优势。商品的可变现的能力，除去商品应用的通用性，还有商品的稀缺性和供需关系。改革开放初期，电信业的程控交换机，中国各级电信部门“送特产”“走后门”抢着购买阿朗、爱立信和西门子的设备；而中国厂商崛起以后，市场垄断格局一旦被打破，程控交换机不具备类似的快速流通和盈利的能力，电信设备价格一路下行。同理可证，面板产业价格一路下滑，当下再也没有向上波动的支撑，因为LCD面板在中国厂商的冲击下，韩国三星无法垄断市场和全面控盘，产品的供需关系和稀缺性基本散失，三星于是退出低利润的LCD面板，继续巨额资金投入先进的OLED、FLASH、DRAM和先进制程的半导体代工领域，同时瞄准车规IC龙头NXP，继续通过技术垄断和资金壁垒获取高额利润。 依此类推，如果大量的产能冲击存储市场，整个市场产能整体过剩，存储市场必然洗牌，存储产品也会失去炒作的利润和空间，逐渐失去金融属性，不过前提是中国企业得自主起来、赢得技术和市场。 存储IC的价值链条很长也很庞大，是半导体类别中链条和渠道最为庞大和复杂的，任何一环都有影响存储价格的可能。 原厂颗粒（FLASH、DRAM），原厂模组(SSD等)； 非原厂（市场主流）模组； 原厂代理； 非原厂代理； 现货商（资金备货）； 炒货商（交换信息转卖）； 庞大的客户终端群体 七个链条中任何一方“蓄水”都会加重行业的库存和需求，原厂的调控很难快速有效调整市场，容易出现心有余而力不足。 链条的复杂加速了信息不对称，为炒货和贸易提供了风险基础，也为存储的繁荣提供了无限可能和想象空间。市场上跟存储最接近的是服务器和PC 的CPU，但是Intel 在华尔街的掌控下，起伏波动基本是是Intel掌控，若CPU掉价太厉害，Intel高管估计被华尔街的金融家“安排下课”，典型的美系风格，而非三星的低价血洗市场，不断洗掉竞争对手的方案。GPU从流通性看也类似，但是英伟达的GPU市场远远小于存储市场，GPU流通范围和市场要小很多。而且GPU的单价太高，风险太高，玩家要小很多。 通过以上的角度，基本上可以分析半导体产业链中的各种分工合作，囤货炒货和控盘操盘和崩盘。 英伟达GPU是半导体市场的最大的硬通货，因为商品应用的范围和市场巨大，同样其流通的时间也非一般的IC可以企及的。但是流通性强导致的结果是食肉者会更多，觊觎者多，导致市场竞争激烈，常规利润会很低。 而其他品类的IC，都会有既定的市场逻辑，比如原厂授权有一定资金实力，代理商有技术实力和渠道能力，终端厂商提前下需求给代理进行备货；各级市场参与者按部就班，各取自己的合理利润，似乎这才是半导体产业链。 最合理最合规的价值链逻辑，不过是很多工程师和下游从业人员的共同愿望，是产业链大多数按部就班打工人的逻辑，而Boss和Trader绝对不希望整个市场是如此的风平浪静和波澜不惊，因为这样的市场缺乏刺激和风险变得毫无投资价值，人生都会失去挑战意义。 因为只有IC缺货，市场上出现的原厂和代理的关键人员控货，炒货才会产生巨大的利润空间；而现货商只有在信息量更大的时候囤货控货，才可以获得客户更大的利润。任何一个华强北的贸易商都不会只甘于半导体市场的波澜不惊的从代理拿货转手终端，这样太难熬了，也只有在缺货的时候低买高卖才可以产生更多的财富故事。我有理由相信“食物链”的上层均乐见缺货，因为他们都知道缺货有可能带来暴增的财富，而后期的价格跳水都是需求下滑、供过于求的结果。 如果您是Soucing，如何面对市场的波动和供应商的千变万化的供给策略？ 首先，始终要相信只有市场有波动才会体现采购的能力和价值，否则就按照供应商的价格买进就完事了，都无需思考和承担风险；当然，采购专家和供应链专家也不是市场的“算命先生”，难以完全精准地预测市场价格和供给需求，只是必须时提供有效的手段去对冲供应风险和成本风险。 而今，大家都看到了互联网、OEM大厂的财报上堆积了大量的库存，中国科技大厂的供应链水平高不高？难以评价，都是最好的人才和专家，只是大企业经验沉淀以后容易僵化，大部分执行者和高层是不愿意去破旧革新常规机制，小打小闹地去纠正，还有自以为是地认同历史经验，很难不断革新自己的供应链模式。当然没有最好的，只有最合适的供应策略和方案，而优秀的供应链专家不是试图去做“神算子”，不是让所有部门和领导都认可，而是应该“先知先觉”，供应和成本压力由你来背。 其次，需要判断供应商在合作中所需要承担的角色和获利益方式，并非所有的供应商都可以共同进退，也非所有供应商愿意承担供应风险，如果市场给予了参与者更多的利益和选择空间，也需要给企业本身更多的合作方式和风险控制，构建多元化和多层次的供应体系。 我从大厂到小厂，然后再到新进大厂，看到了不同类型厂商的供应管理方式优点和弊端都是很明显，过于保守封闭的供应体系容易导致企业供应体系僵化和库存成本高企，在这个体系的认知里面，没有太多灵活的供应弹性和要求，习惯了“阵地战”的军团作战是不太适应“游击战”的战术方式，所有认知体系都会沉溺在历史和规范。而过于开放的小厂容易导致产品质量和售后问题高企，而且供应商体系混乱，企业的专业性形象和商誉受到影响。一定要平衡好采购合规和原则和灵活性之间关系，走向任何极端都会伤害企业利益，也许保险起见最终是妥协的结果。 再次，需要明确客户和供应商的责任和利益所在，合同虽然大部分时候可以保障双方利益，但是特殊供给的情形下，一定要合理的考虑好双方的利益所在，否则吃亏的一定是自己，虽然我们倡导诚信经营，但巨额利益会冲垮任何人性和法律的条款约束。 最后，合理地运用手里的资源，买卖应该是采购的趋势，单一的采购经验很可能已经不适应当下的产业发展需要。Buyer需要向原厂学习产品和技术趋势，需要向代理学习渠道分货方式和合作机制，需要向贸易商和现货商了解价格走向，需要向所有人了解市场的供给特点和经验，不断去思考总结，而非单向度的自我满足，沉溺在大厂固有的陈旧的经验和光环，固步自封，停滞不前，虽然任何企业都有企业文化和基因沉淀，但任何经验文化需要转化为适合自己的认知和方法论，而非简单地照本宣科和刻舟求剑。

被誉为“下一代显示技术”的Micro-LED正处于商业化关键节点，技术突破在即，商业应用在望。日前，The Information报道称，近十年来，苹果一直在投入巨资自主研发Micro-LED技术，以摆脱 三星 作为其供应商。传闻苹果计划将Micro-LED技术先引入 智能 手表，再引入 iPhone 等产品，而搭载Micro-LED技术的Apple Watch预计2024年面世。 从技术上看，Micro-LED技术应用于如三星前段时间推出的大屏幕电视上所需的技术，与应用于小屏幕的智能穿戴等产品上，所采取的技术方案并不完全相同。前者的技术挑战在于巨量转移，而后者则在于全彩显示。 资料 显示，当前苹果在上述两个技术领域都已经有了一定的技术储备。 《2023 Micro-LED产业技术洞察白皮书》，扫码免费获取 苹果巨量转移技术储备全球第一 由于Micro-LED发光层和驱动基板生长工艺差异，很难通过生长工艺将显示阵列和驱动器件集成起来，所以需要转移步骤将制作好的Micro-LED晶粒转移到 驱动电路 基板上。 以一个4K电视为例，需要转移的晶粒就高达2400万颗（以4000 x 2000 x RGB三色计算），即使一次转移1万颗，也需要重复2400次，转移过程中的转移效率、精度、良率问题将重点影响转移后显示性能。 根据智慧芽 最新 发布的《2023 Micro-LED产业技术洞察白皮书》显示，在巨量转移技术领域，该方向领头的创新主体以美国苹果和X DC 为主，两者在巨量转移方向技术储备最多。 值得一提的是，白皮书中针对苹果（包括其收购的Luxvue）公司的核心专利家族进行了详细的解读，深入 拆解 了苹果围绕巨量转移技术开展的全面的专利保护布局。 图：苹果/Luxvue核心专利家族解读 进一步分析上述专利可知，苹果在巨量转移技术中采用的方案多为“静电”这一技术流派，即通过向转移头的电极施加电压产生静电吸附来完成转移。 其中具有代表性的例如苹果手中一件涉及“静电转移头”的技术方案。利用智慧芽研发情报库可以看到，该方案包括基底、台面结构、电极、介电层，以及介电层上围绕台面结构的导电接地平面，可将电压施加到微型器件转移头和头阵列以从载体衬底拾取微型器件并将微型器件释放到接收衬底上。 图：苹果技术方案展示（来源：智慧芽研发情报库） 苹果全彩显示技术早有布局 在全彩显示领域，主要有三条技术路线：RGB三色LED法、波长转换法和3D纳米线法。由于巨量转移技术限制，以RGB三色 芯片 来实现全彩化，对Micro-LED显示技术而言非常困难，因此应用单色紫外光LED或蓝光LED搭配色彩转换材料来达成全彩化是目前比较可行的方式之一。当前业内重点关注的是量子转换效率和光串扰问题。 白皮书显示，在通过波长转换实现全彩化的技术路线中，苹果公司此前收购的Luxvue早在2013年就有相关的技术布局。 图：波长转换实现全彩化技术路线图 通过智慧芽研发情报库深入分析该技术方案可知，在微型LED器件上形成波长转换层波长转换层可以由玻璃、环氧树脂、硅胶、亚克力等材料形成，每个波长转换层包括分散在其中的磷光体颗粒，微型LED器件被设计为发射紫外线或蓝光，在微型LED器件周围形成红色发射转换层、绿色发射波长转换层或蓝光发射转换层。 图：苹果技术方案展示（来源：智慧芽研发情报库） 上述两大技术领域，目前都正在加速研发攻坚中，距离大规模量产还有一定的差距。苹果试图摆脱的三星也正在Micro-LED领域中全力研发，未来或将有更大的技术突破。不过可以确定的是，Micro-LED商业化的明天离我们越来越近了。

译者的话：很多同学可能对半导体尖端制造工艺更感兴趣，毕竟 5nm、3nm 这些词听起来就格外的一颗赛艇。不过行业不是整天在说“摩尔定律停滞/放缓”吗？大体上说的就是晶体管器件微缩的速度变慢了，那么驱动整个电子科技行业的底层技术也就变慢了，做不到 12-18 个月单位面积的晶体管数量翻番。 几年前就看到有人提出 More than Moore 还有“超越摩尔”之类的市场营销词汇。包括现在有像 Synopsys 这样的 EDA 公司提出 SysMoore 从系统层面来延续摩尔定律。其实这些都离不开先进封装工艺的发展。 “封装”“封装”，应该是说把芯片给密封、包装起来把？放在纸盒子里？一般我们说，“封装”要达成的是对芯片的支撑和机械保护，以及把电信号从芯片上引出来。在封装技术上做文章，也就是现在我们常说的“先进封装”工艺，应该是当代半导体制造技术发展的一个主旋律。 所以我预计会翻译 4-5 篇这方面的技术文章，个人感觉都还相对通俗易懂，且比较有科普价值的。期望对各位半导体技术爱好者有帮助吧。本文是此系列文章的第一篇，我觉得可以作为先进封装技术的一个概览，从“形式”上让各位同学对“封装”有个基本的概念。后面的几篇会做进一步的深入。 原文标题： Semiconductor Packaging History and Primer ，作者：Doug O'Laughlin 个人转载的请随意，但起码标明原文地址和我这个译者吧（毕竟我翻译的文章都有浓重的个人风味...）... 正文开始： 为什么现在封装技术很重要？ 封装（packaging）原本是半导体制造流程后面的一道工序。将小片的硅造出来，然后用某种方法把它连接到什么板子上。随着摩尔定律的发展，工程师们认为应当充分利用芯片的各个组成部分、工序，包括封装，让最终产品达到最佳状态。采用更优的封装方式，能够带来很多好处，比如说更厚的金属片提供了更好的导电性，还有像是 I/O 问题——也仍是半导体产品需要考虑的最重要的问题之一。 只不过以前，封装企业并不像传统的前道（front-end）制造工艺企业那样受重视。封装供应链常被称作“后道”（back-end），被视为成本中心，类似于银行的前厅和后勤办公室的关系。但现在前道生产工艺的器件缩放进度放缓，那么新的技术热点也就随之转移，封装也就受到了重视。本文将讨论各种封装工艺，让你了解包括 2.5D、3D 封装等在内的概念究竟是什么意思。 封装简史 下面这张图是封装技术一个简单的层级关系，来自于某个油管课程。建议有时间的同学 前往观看 。这个课程展示了封装技术从过去到现在的发展情况。 WLP 显然有挺多不同的封装技术的，不过我们只谈谈其中简单的一些——具有一定的代表性，然后再谈谈现在的一些技术。下面这张图作为高层级的一个总揽，也相当不错，虽然这张图有些过时了，但内容上没什么问题。 在封装技术发展初期，陶瓷、金属罐（metal cans）很常见；密封以达成最佳可靠性。这类方案绝大部分应用于航天、军用领域——这些领域的可靠性要求非常高。不过这样的要求对于日常民用设备而言就没有必要了，于是我们开始采用塑料封装以及 DIP（dual in-line packaging，双列直插式封装）。 DIP 封装（1964-1980s） DIP 最早是在 20 世纪 70 年代引入的。在表面贴装技术出现以前，DIP 在大约 10 年的时间里成为一项标准。DIP 采用塑料外壳，包围半导体器件；有两排伸出的 pin 脚——名为引线框（leadframes）——连接到 PCB 板，如下图所示。 内部的芯片 die 通过焊线（bonding wire）连接到两侧的引线框，引线框连接到 PCB 板 DIP 是于 1964 年由仙童半导体打造的。DIP 封装现在是具备了象征意义的，其设计方案在当时也比较好理解。Die 完全密封在树脂里面，达成较高的可靠性，且成本较低。早期不少颇具代表性的半导体器件都采用这种封装方式。Die 是通过引线连接到外部的引线框的，也就让这种封装方式称为“引线键合（wire-bonding）”，后文还将详细介绍。 下面这颗芯片是 Intel 8008，应该是最早的一批现代微处理器了。注意这颗芯片就采用了具代表性的 DIP 封装。类似于这种看起来像蜘蛛形态的半导体器件，那就表明是 DIP 封装了。 Intel 最早的微处理器，8008 家族 这样的金属片会焊到 PCB 板上，令其与其他电子器件和系统其余部分连接。下面这张图展示的，就是焊到 PCB 板上的样子。 PCB 本身通常由铜和非导电材料层积而成。PCB 能够从不同位置导通电信号，实现 PCB 板上的器件互联互通。PCB 板上不同电路器件之间会有很精细的线路连接，这些线路嵌入在主板上，扮演着导管的作用。上图的这个模块自然是封装过后的器件，不过其实从系统层级来看，PCB 板也可认为是最高层级的封装形式。 DIP 的传奇故事当然不止于此，不过接下来我们就来谈谈下一个时代的封装技术：表面贴装（Surface Mount Packaging）吧。 表面贴装（1980s-1990s） 表面贴装简称 SMT。顾名思义，表面贴装是直接贴装到 PCB 的表面上。这样一来 PCB 板能容纳更多组件，单基板实现了更低的成本。下面这张图就是典型的表面贴装应用。 这种封装方案有很多不同的变体。在半导体创新发展的全盛时期，这样的封装技术在较长时间里扮演着重要角色。这里需要注意的是，原本 DIP 上的两排引线框，换成了 4 边都有了引线。值得一提的是，封装技术的发展，在于占据越来越小的空间，同时增大连接带宽。每次技术演进，都是期望在这方面做文章。 这项工艺曾经是手工完成的，当然现在已经高度自动化了。除此之外，这项技术其实也给 PCB 带来了不少问题，比如说 popcorning。Popcorning 是指塑料封装内部存在的湿气，在焊接过程中被加热，则导致在快速加热、冷却的过程里，PCB 产生问题。此处值得一提的是，每次封装工艺进步，都意味着复杂度在增加、出错率也在增加。 BGA 封装（1990s-2000s） 随着半导体性能持续进化，封装技术的要求也越来越高。在此期间 QFN（quad-flat no-leads，方形扁平无引脚封装）和其他表面贴装技术其实也在持续发展，不过我想介绍一下随后的封装技术——这些封装设计也成为后续技术发展的开端。首先是 BGA 封装（Ball Grid Array packaging，球柵阵列封装)。 这些球或者说凸起，名为焊接凸点/焊球 这就是 BGA 球柵阵列的样子，可以直接把一片硅和 PCB 连起来，或者是连接到 PCB 板更下层的基板上，而不像之前的表面贴装技术那样只能局限在四边。 所以 BGA 封装本质上也属于封装技术发展的必然，即占据更小的空间、达成更多的连接点。BGA 封装是把一个封装模块直接连接到另一个模块（译者注：也就是 PCB）上，而不再是通过精细的连线。这样一来能够达成更高的密度、更好的 I/O 表现，与此同时也增加了复杂度——BGA 封装是否正常工作是需要仔细检查的。此前 BGA 封装需要从视觉上去观察和测试。现在我们已经看不到封装的样子了，需要藉由 X 光等更复杂的技术来进行检查。 像焊接凸点这样的方案，目前仍然是键合的一个主要技术，是模块之间互连最常见的类型。 现代封装（2000s-2010s） 接下来就该谈谈当代的封装技术了。其实前文谈到的不少方案今天依然在应用，只不过当代涌现出了更多的封装类型——其中的一些技术将来也会变得更普及。接下来我就谈谈这些技术。需要指出的是，其中的一些技术其实在很多年以前就已经发明出来了，但受限于成本，此前一直没有广泛应用。 倒装芯片（Flip Chip） 这应该是现在你们经常看到或者听到的一种常见的封装技术。很高兴我能在这儿给倒装芯片下个定义，因为我还从来没有在别的地方看到对这项技术满意的解释。芯片倒装是由 IBM 发明的，经常被简写成 C4。实际上芯片倒装并不是一种独立的封装形式，它描述的是某一种封装形态。它也需要搭配 die 上的焊接凸点。互连不是通过引线键合达成的，而且在封装的时候，芯片是翻转过来，面朝其他芯片；两者中间当然需要连接介质；所以被称作“倒装”芯片。 这句话可能还是很费解，所以我打算举个例子——来自维基百科，我觉得是比较好理解的。我们来谈谈这其中的步骤。 1.首先 IC 从晶圆上造出来； 2.芯片表面形成金属层的 pad；（译者注：原句为 Pads are metalized on the surface of the chip） 3.Pad 上沉积出焊接点； 4.把芯片从晶圆上切下来； 5.把芯片倒过来，如此一来这些焊接球就面向了电路； 6.焊接球再度融化； 7.然后再填充绝缘的胶粘剂 （译者注：个人感觉这个解释仍然不够完备，尤其是没有解释为什么要这么做，以及到底什么样的芯片用了倒装方案。实际上我们现在所见的很多基于尖端工艺的芯片，比如 Intel 酷睿处理器基本都是芯片倒装。另外，某些企业也将芯片倒装称作“先进封装工艺”...这部分将在未来翻译的文章里做更详细的解释...） 引线键合 注意倒装芯片和引线键合（wirebond）是不同的。还记得上面的 DIP 封装吗？那就是基于引线键合，die 藉由引线连接到另一片金属上，最终焊接到 PCB 板。引线键合已经不是某一种特定的技术方案了，而是一类技术的统称，可以衍生出各种不同形态的封装方案。我认为，这是描述倒装芯片最好的方法。引线键合相对于倒装芯片而言，是某种前置技术（译者注：原句为 Wirebond is a precursor to filp-chip to be clear；这句话可能也是着重在表达这两个词是不同层级的描述方式）。 这部分了解到这个程度也就可以了。实际上每种形式的封装方案都有不同的变体。顺带一提，KLIC（库力索法半导体）是这一领域的市场领导者，谈到旧封装技术，就应该想到这家公司。 先进封装（2010s 至今） 进入“先进封装”半导体时代还是相当漫长，我期望谈谈某些高层级的概念。这里面其实有多个层级的“封装”要谈。前面我们在谈的绝大部分封装，是专注在芯片到 PCB 的封装；而先进封装要从手机开始说。 从各个层面来看，手机都可以说是先进封装诞生的巨大前提。这其实也很合理，毕竟手机是以那么小的体积装下那么多的晶体管和硅相关技术，比笔记本和电脑密集多了。而且一切都需要被动散热，还必须尽可能地薄。每年苹果和三星都会发布性能更强、但外形更薄的手机，这也就驱动了封装技术的发展。我下面要谈的很多概念都是从智能手机封装开始的，并且最终将这样的技术在半导体行业的更多应用上普及开。 芯片级封装（Chip Scale Packaging，CSP） 芯片级封装描述的范围其实比较广，原本的意思是达到芯片尺寸的封装。其确切定义应该是描绘某一个封装模块，其尺寸不大于内部 die 尺寸的 1.2 倍，必须为单 die 且可连接。前面其实已经引入过 CSP 的概念了，就是在倒装芯片的部分。不过 CSP 还是藉由智能手机，将技术带到了新的高度。 本世纪 10 年代，CSP 几乎成为一种标准；上面这张图的一切封装尺寸，都大约是芯片 die 尺寸的 1.2 倍左右，极尽所能地节约占板面积。CSP 也有多种不同类型，包括倒装芯片、right substrate（？这是啥，欢迎评论补充）等其他技术。不过其实知道其中细节对你们应该也不会有多大帮助。 晶圆级封装（Wafer-level packaging，WLP） 这里其实还有一种更小的方案，属于“终极版”芯片级封装尺寸，或者可以叫晶圆级封装。基本上就是将封装直接放到 die 身上；在此，封装就是 die 本身。它比最高层级的 I/O 还要薄，显然也非常难于制造。先进封装解决方案当前仍在 CSP 级别，但未来将完全转向晶圆级。 这样的进化方向很有趣，封装某种程度上是被硅包含在内了。芯片即为封装，封装即为芯片。这样的方案比在芯片上焊个锡球就贵多了，那为什么还要用这样的方案呢？为什么我们还在追求高级封装呢？（译者注：个人感觉，这番解释还是有点问题） 先进封装：未来 这也是我之前一直在说的一个趋势。异构计算并不仅是架构专用化，还在于怎么将这些专用芯片放到一起。先进封装就是其中非常关键的技术。 我们来看看苹果 M1 芯片，典型的异构计算芯片，而且还配了统一内存架构。M1 出来的时候，我并没有感觉到多惊讶，它只是异构计算的典型代表。M1 的确表明了未来的方向，很多芯片设计也将很快追随苹果的方案。SoC（System on Chip）本身并不能说是异构，但采用定制化的封装方案，把内存放到 SoC 旁边就是异构了。（译者注：对这个说法深表不赞同） 这张图虽然是宣传图，但注意 PCB 上没有出现引线，应该是因为 2.5D 集成的关系（译者注：个人认为，这个说法应该也不对；苹果的这种统一内存充其量就是从基板走线的 2D 封装） 先进封装方案中比较具有代表性的另一个产品是英伟达 A100，注意 PCB 板上同样没有出现引线。 下面这段话来自英伟达的白皮书： A100 并没有像传统方案那样，在 GPU 芯片周围放上好几个独立的内存芯片（如 GDDR5 GPU 显卡设计），而是采用 HBM2 内存——这种内存本身在垂直方向就叠了多个内存 die。这些存储 die 通过一些很微小的“线”连接起来（基于 TSV 硅通孔和 microbump 微凸点）。1 个 8Gb HBM2 die 包含超过 5000 个 TSV 孔。然后再用一层有源（passive）硅中介（silicon interposer），把内存堆栈和 GPU die 连起来。HBM2 堆栈、GPU die、硅中介一起，装到一个 55mm x 55mm BGA 封装中。图 9 展示了 GP100 加上两个 HBM2 堆栈；图 10 则展示了 P100 的 GPU 和内存微观图片。 我们把这段话变成人话，首先要谈谈“高级封装”的两个类别：“2.5D 封装”和“3D 封装”。 2.5D 封装 2.5D 本质上属于倒装芯片的升级版本，不过不是将 die 堆在 PCB 板上，而是把多个 die 放在一层叫做“硅中介（silicon interposer）”的东西上面。下面这张图应当很好地解释了这个方案。 2.5D 就类似于开了个地下通道，通到邻居家里；实际上这个“通道”是藉由凸点（bump）或者 TSV 硅通孔深入到硅中介，然后通过硅中介把你和你的邻居连起来。这种方案在速度上当然不会比直接在芯片内部通信更快，但其输出表现取决于封装性能，两颗 die 之间的距离缩短、连接点增多。其价值还是比较大的。其中一个好处在于可以用“known good die”，或者说把更小片的 die 封装到一起，形成一个更大的封装。之所以这么做会比 1 整片 die 的方案要更优，是因为它让制造变得更容易了，毕竟只需要造小尺寸的 die。 这些小片的 die，常被称为 chiplet（译者注：国内有译作“芯粒”的），你们应该也常听到。如此一来，把较小功能模块的 chiplet 组合到一起，在一块硅基板上对这些 chiplet 进行连接，就构成了 2.5D 封装的芯片。 Chiplet 和 2.5D 封装可能还会应用较长的一段时间。它在各方面都有优势，比如质量、相比 3D 封装工艺更简单，而且成本也更低。另外，这种技术也具备了弹性，比如复用新的 chiplet，通过替换 chiplet 的方式把全新的芯片带到相同的封装之上。AMD Zen 3 就是一个例子，封装本身是类似的，chiplet 可做扩展。但还有个终极版本，3D 封装。 3D 封装 3D 封装乃是封装的超级形态（ultimate ending）。前面谈到的那些封装，其实都是把房子建在地上、一层楼高，然后通过地下室相连；而 3D 封装则是建高楼，按照功能需要做定制化。这就是 3D 封装，封装都建基于 die 本身。这是最快，且具备了能效比的方法；而且用这种方法能够打造规模更大、更复杂的结构，大幅“扩展”摩尔定律。未来或许要实现器件尺寸微缩会有很大的难度，但有了 3D 封装，就能延续摩尔定律。 其实整个半导体市场，已经有了 3D 堆叠的示范：存储器。3D 结构的存储就属于未来的写照。NAND 发展为 3D 结构的原因就是器件尺寸微缩难度变得很大。把存储介质想象成大型的 3D 高楼，每一层都通过电梯相连——也就是 TSV 硅通孔。 这就是未来的样子，甚至有可能把 CPU、GPU 相互叠起来，或者把存储堆栈放到 CPU 上面。这是最终的发展方向，而且我们很快应当就能达成这个目标。我们应该在未来 5 年内就会看到各种 3D 封装芯片的涌现。 2.5D/3D 封装解决方案一览 我不打算深入去谈 3D/2.5D 封装，还是展示一些已经在用的封装工艺会比较好。我想专注在 fab 厂的工艺上，这些也是驱动 3D/2.5D 集成往前发展的一些技术。 台积电 CoWoS 这应该是 2.5D 集成工艺的主力技术，赛灵思是采用该技术的先驱。 这项工艺主要是把所有的逻辑 die 放到一片硅中介上，然后再放到封装基板（package substrate）上。其上所有组成部分都通过 microbump（微凸点）或者焊球来连接。这是比较典型的 2.5D 结构。 （译者注：这里其实如果能够列举硅桥方案会更好。因为并非所有的 2.5D 封装都需要藉由硅中介来实现。不过未来高级封装技术的系列文章还是会仔细去谈这个部分的） 台积电 SoIC 这是台积电的 3D 封装平台，属于比较新的技术。 注意下图中的 bump 密度和键合间距（bonding pitch），SoIC 的这两个参数与倒装芯片/2.5D 封装相去甚远，基于密度和尺寸都属于前道工艺。 下面这张图则对其技术做了对比，SoIC 的确实现了芯片之间的堆叠，而不单是通过硅中介来实现 2.5D 集成。 三星 XCube 三星这些年也成为很重要的 foundry 厂， 这则视频 是其 XCube 技术的展示。 这则视频呈现的信息其实不多，不过要指出的是英伟达 A100 就是基于三星的这项工艺，这应该也是英伟达最近的一些芯片采用的技术方案。另外值得一提的是，三星可能是在 TSV 硅通孔技术上经验最多的企业，毕竟他们在 3D 存储平台上积累颇多。 Intel Foveros 最后要谈的是 Intel 的 Foveros 3D 封装 。未来我们应该还会看到更多这项技术的身影，尤其是 Intel 未来的 7nm（译者注：已更名为 Intel 4）及其 CPU 混合架构。Intel 也在 Architecture Day 上谈到了这会是他们未来发展的重点。 （译者注：这里之所以提到混合架构，也就是一般人所说的大小核设计，是因为 Intel 最早的大小核芯片 Lakefield 其实就用到了 3D 堆叠，具体可 参见这篇文章 ；不过目前混合架构的 Alder Lake 并没有采用这项封装技术） 比较有趣的是，其实三星、台积电、Intel 在 3D 工艺方面的差别并不是特别大。（译者注：对这一说法持严重怀疑态度） 先进封装的赢家 先进封装，在流程中实际上属于“中道（mid-end）”技术（译者注：mid-end 是相对于 frond-end 和 back-end 而言的，如下图所示）。技术本身是在发展中的。 以前，封装预算是被排除在 WFE（Wafer Fab Equipment）预算之外的；但从 2020 年开始，也开始把晶圆级封装包含在内。这本身就是风向变化的一个信号，以及中道工艺变得重要的原因。中道的另一个定义是 BOEL（Back End of Line）。要了解封装相关企业信息，可以 参见这篇文章 。

配图来自Canva可画 在最近多部热播韩剧的镜头里，经济实力强大的男主、女主、男配、女配等都用上了三星友情赞助的折叠屏手机，彰显其金钱以及走在时代最前沿的身份地位。而生活拮据的男主、女主等人，为了符合角色设定自然还是用最普通的智能手机。 其实，早些年前折叠屏手机的概念就已经出现过，但是当时技术尚未成熟，消费者也只能够惊艳并期待，没有实物可以摸索。折叠屏手机是平板和手机的结合，学习、娱乐两不误，拥有一款折叠屏手机对很多人来说是一个不错的选择。 当前，三星的折叠屏手机无疑是处于行业领导者的地位，不仅将概念转变为现实，成功量产，而且逐年升级换代，比如Galaxy Z Fold2 5G、Galaxy Z Flip（5G）和W21 5G。 不过，三星的折叠屏手机发展并未一帆风顺，相反关于三星折叠屏手机各种问题的报道此前也多次出现过。而华为、柔宇、中兴等手机厂商的聚焦，都不得不让三星紧张起来。此外，折叠屏手机面临的诸多技术难关，也成为了整个行业快速发展的阻力。 各家角逐越发激烈 2018年，国产屏幕厂商柔宇科技在北京国家会议中心发布了全球首款折叠屏手机——FlexPai柔派，被载入折叠屏手机历史重要时刻。此前，两大巨头华为和三星为了载入史册，正相互角逐当中，没想到却杀出了个柔宇。 据悉，全世界范围内，既能做折叠屏手机，又能自主生产柔性屏的企业，目前只有两家，一家三星，另一家则是柔宇科技。目前，只有三星、华为、微软、摩托罗拉、柔宇5家发售了折叠屏手机，而其他企业，如小米、OPPO、中兴等仍在积极筹备当中。 其中，三星折叠屏手机发售的款式是最多的。三星共有5款：Galaxy Z Fold2 5G、Galaxy Z Flip（5G）、W20/21 5G、Galaxy Fold；华为有两款：Mate X和Mate Xs；柔宇也是两款：FlexPai、FlexPai2；微软有一款：Microsoft Surface Duo；摩托罗拉有一款：Moto razr。然而，价格做到万元以下的只有两家：柔宇和微软。 激烈角逐下厂商间的对比也成为热点，比如有外媒曾称三星折叠屏手机不敌柔宇，原因有二，一是柔宇自主研发的柔性屏区别于三星，独特性较强；二是柔宇折叠屏手机低于万元，价格占有绝对优势。 依照目前公开信息来看，苹果小米OPPO等对折叠手机越来越上心，一些新产品的上市时间也越来越近，因此折叠手机赛道只会越来越激烈。 三星很认真 对于折叠屏手机，三星绝对是认真的。一方面，三星是如今全球唯一一家同时具备手机芯片、屏幕、内存、摄像头等各零部件自研能力的品牌，拥有着折叠屏手机的全产业链，集设计与制造为一体。 另一方面，三星官方数据显示，2019年三星全年研发投入资金高达165亿美元，创下历史新高；2020年上半年，研发费用已达145亿美元。据透露，这些支出三星主要用在系统芯片和下一代显示面板的研发上。 而且目前市面上在售的折叠手机中，三星推出的种类是最多的，三星明显已经在折叠手机上采用了机海战术，以抢占正在起势中的折叠手机消费市场。 此前有媒体爆料，三星明年将推出万元以下的折叠屏新机，力求加快折叠屏手机普及速度。由于价格是阻碍目前折叠手机大面积普及的核心原因，而三星推出更便宜的折叠手机，明显是为了吸引更多的消费者。 此外，5G时代下消费者普遍迎来换机期，更便宜的折叠5G手机有望能吃到这部分红利，帮助三星拿下更多的折叠手机市场份额。 激进和质疑 2019年时，三星的首款折叠屏手机Galaxy Fold一经推出就出现了各种故障，导致三星被迫推迟全球发售计划。 据当时的英国《独立报》报道，三星电子首席执行官高东真（DJ Koh）在接受采访时表示，“我承认三星在可折叠手机上出了一些偏差，但是我们正在努力恢复中。”他说，“这件事说起来非常尴尬，Galaxy Fold还没准备好，我就把这部手机推出了。” 有人不禁发出疑问：三星的行为是不是激进了些？ 折叠屏手机最为核心的技术自然是折叠屏技术，折叠屏技术如若不稳定，折叠屏手机商用化将面临首要阻挠。“现在的折叠屏是为了折叠而折叠”。OPPO副总裁、中国大陆事业部总裁沈义人曾在去年说道。 从第一款到接下来的几款手机，Galaxy Z Fold2 5G、Galaxy Z Flip（5G）、W20/21 5G等，虽然能看到折叠屏手机技术在不断进步，但用户的吐槽声仍在。 三星虽然靠大量发新品为折叠手机市场营造出了更热的氛围，但是在一些新闻报道和产品测评中，我们仍然能看到类似的评价：当前的折叠手机仍然不够成熟。 未来决胜焦点 目前，虽然市面上的折叠手机越来越多，但是折叠手机还有很多技术升级需要突破，比如折叠次数、折痕处理、铰链技术、面板柔韧性等等。可以说，处于发展初期的折叠手机，未来仍然有非常长的一段路要走。 虽然三星从Galaxy Fold到Galaxy Z Flip，分别实现了横向和纵向的折叠，实现了UTG超薄玻璃技术的实装，不断地对已有的技术进行着改良，探索手机的不同形态，为折叠屏手机领域做出巨大贡献，实属不易。 但是比较可惜的是，就目前来看，折叠手机因为价格和实用性等原因，仍然难以打开大众市场，包括三星在内的大厂因此不得不硬着头皮开垦这块无人区。所以对于三星而言，真正的对手或许不是华为，也不是柔宇，而是行业发展的初级阶段，真正的难题其实是如何让折叠手机的渗透率进一步提高。 整个赛道会越来越激烈，这也意味着三星的突围战会越来越有挑战性，尤其是当苹果、小米等拥有大量粉丝基础的厂商真正下场时，三星的压力可能比现在要大的多得多。 文/刘旷公众号，ID：liukuang110

眼看着 9 月 15 日，这个美国规定的禁令缓和期的最后一天将至，这个关键时间点对华为的重要性不言而喻。 就在这个节骨眼上，事态又有了新的变化，坏消息一个接一个。 韩系厂商的全面切割？ 根据韩国媒体《朝鲜日报》的报道，目前份额最大的两个DRAM（简单来说就是内存）芯片厂商三星与海力士，均可能会受美国禁令影响而不得不停止向华为供货。此前，因为这个禁令，台积电已经切断了与华为海思的合作，余承东早先承认，麒麟9000可能会是这一系列的“绝唱”。 同时，在本月早些时候，美系芯片大厂美光科技证实，将遵循美国针对华为的相关供货，也就是说在2020年9月14日之后，美光也将停止对华为的芯片供应。 2020 年一季度，DRAM市场前三名分别是三星、海力士和美光，三者的份额分别为44.1%、29.3%和 20.1%，合计将近 95%。同时，三星与美光也一直是华为存储芯片的供应商。 你能看到上面的供应链梳理表格中，很多部件都已经实现了国产供应替代，只有屏幕和存储芯片还有美系和韩系厂商的身影。眼看着最后期限将至，很难说特朗普的智囊团们是不是也拿着这样一张表格在琢磨如何彻底堵死华为。 无论是手机、平板、PC还是服务器，没有任何一款设备不需要存储和闪存，如果说手机SoC还能用比较地段、制程相对落后的产品“凑合”，那么对于存储芯片——这个完全被美韩垄断的领域来说，想凑合都没办法。 与之相对应的一则消息是，韩联社 9 月 9 日消息，受美国制裁华为的影响，三星显示器和LG Display 将从9月15日起停止向华为供应高端智能手机面板。由于面板驱动IC芯片属于制裁对象，显示器面板也随之被列入制裁品类目录。一直以来，三星显示器和 LG Display向华为供应部分智能手机OLED面板。LGD近期还开始向华为供应电视OLED显示屏，但因受此次美国制裁影响，预计供货将暂停。 一部智能手机是由多个部件协同组合而成，任何一个环节出了问题，都会对出货量造成影响。韩媒《The Elec》报道，消息人士透露华为计划在2021年只生产约5000万部智能手机，这将比2020年的预估出货量暴跌74%。禁令风波，对于华为的影响，就是这么残酷而猛烈。 唇亡齿寒，韩系供应商也会受到不小的打击。《朝鲜日报》的报道提到，众华为分别占三星电子半导体部门和海力士销售额的6％和15％，DRAM的价格较2018年的最高点已经滑落不少，究其原因是供过于求，半导体行业预测，内存价格可能会在今年下半年稳步下降。如今，少了华为这样一个大客户（2019 年华为是半导体采购额全球第三的公司，仅次于三星和苹果），生意更不好做了。更宏观地看待，这不仅限于内存芯片，整个半导体市场都会面临震荡，这个好不容易走过周期性低谷的行业，要面对系统性的低迷；而显示方面，华为也会快速甩掉韩系供应商，全面转向国产。 可有替代？ 正如上文所说，DRAM市场的前三名已经占到了 95% 左右的份额，排名第四的则是南亚科技，市场份额为 3.2%，其他的厂商份额瓜分剩下的蚊子肉。 国产DRAM无法绕开的一家公司是长鑫存储，作为国产DRAM的领头羊，长鑫在2019年12月获得了工信部旗下检测机构中国电子技术标准化研究院的量产良率检测报告，将生产国产第一代10nm工艺级8GB DDR4内存芯片，成为国内第一家也是唯一一家 DRAM供应商。 长鑫的不少技术与专利来自于收购，比如拿下了 2009年破产的奇梦达。据台媒报道，长鑫位于合肥的DRAM厂已投资约八十亿美元初期月产约10000 片十二寸晶圆，2020年可望进提升至3万到4万片。而更有消息表示，长鑫预计今年底合肥长鑫的产能就有可能超过7万片晶圆/月。 但是，这依然和主流市场差得远，顶多能把第四名南亚科技作为对标的目标。据日经报道，长鑫今年的支出为15亿美元，两倍于南亚科技，但和美光的90亿美元投入还有明显的差距。 除了长鑫以外，2019年底，兆易创新透露，该公司最早将于2021年完成其首款DRAM芯片的封装测试以及客户验证，测试成功后将进行大批量产，换句话说，举例上市还得有几年时间。由于存储芯片这一领域都被美韩厂商把控，如若切断供应，短时间内备选难觅。 华为终端面临着全方位的困境，从硬件到软件，从上游到下游，美国人是铁了心，要把所有能堵的路都给堵死。 据FT中文网报道，华为将专注于提供云技术和服务，以在美国对其消费者业务的制裁中生存下来。华为希望云业务成为其生态系统中的第三大支柱，与电信和消费者业务并驾齐驱。而在美国再三升级打击力度，发布出口管制新规以及牵头阻止该公司参与5G建设的情况下，云业务的重要性与日俱增。 云同样是一个竞争激烈，且涉及到诸多敏感资料的业务，但对于眼下的华为来说，确实已经没有太多退路了。 来源：大风号—虎嗅网 http://feng.ifeng.com/c/7zdQu8k01Lm * *有采购芯片需求（样板可售），详情联系芯广场公众号。