5G智慧型手機同步支援Sub-6GHz及mmWave(毫米波)等多頻段,數據機基頻晶片或系統單晶片(SoC)的設計及功能更為複雜,晶圓代工龍頭台積電除了提供7奈米及5奈米等先進製程晶圓代工,也進一步完成5G手機晶片先進封裝供應鏈布局。其中,台積電針對數據機基頻晶片推出可整合記憶體的多晶片堆疊(MUlti-STacking,MUST)封裝技術,整合型扇出天線封裝(InFO_AiP)下半年將獲華為海思採用。

由於5G同步支援多頻段、高速資料傳輸速率、大容量資料上下載等特性,加上5G終端裝置亦加入了邊緣運算功能,所以5G智慧型手機搭載的應用處理器、數據機或SoC等5G手機晶片,都需要導入7奈米或5奈米等先進製程,才能在提升運算效能的同時也能有效降低晶片功耗。因此,包括蘋果、高通、聯發科、華為海思等都已採用台積電7奈米或5奈米量產。

但在5G晶片運算效能大躍進的同時,核心邏輯晶片需要更大容量及更高頻寬的記憶體支援,射頻前端模組(RF FEM)也需要搭載更多功率放大器(PA)或低噪放大器(LNA)元件,可以解決晶片整合問題的先進封裝技術因此成為市場顯學。

包括蘋果、華為、三星等一線大廠今年所打造的5G智慧型手機,均大量導入系統級封裝(SiP)設計來降低功耗及達到輕薄短小目標,台積電因此推出5G智慧型手機內建晶片的先進封裝技術,以期在爭取晶圓代工訂單之際,也能透過搭載先進封裝製程而提高客戶訂單的黏著度。

針對5G手機中的應用處理器,台積電已推出InFO_PoP製程並將處理器及Mobile DRAM封裝成單一晶片。而5G數據機基頻晶片因為資料傳輸量大增,台積電開發出採用InFO製程的多晶片堆疊MUST封裝技術,同樣能將基頻晶片及記憶體整合封裝成單一晶片,而台積電也由此開發出3D MiM(MUST in MUST)的多晶片堆疊封裝技術,除了能應用在超高資料量傳輸的基頻晶片,亦能應用在高效能運算(HPC)相關晶片封裝,將單顆SoC與16顆記憶體整合堆疊在同一晶片。

再者,台積電InFO製程可提供射頻元件或射頻收發器的晶圓級封裝,但在mmWave所採用的RF FEM模組封裝技術上,台積電推出基於InFO製程的InFO_AiP天線封裝技術,相較於覆晶AiP封裝可明顯縮小晶片尺寸及減少厚度。蘋果iPhone 12搭載天線雖然沒有採用台積電InFO_AiP製程,但華為海思有機會在下半年出首款採用台積電InFO_AiP技術的天線模組並搭載在新一代5G旗艦手機中。

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