集成電路產(chǎn)業(yè)沿著摩爾定律走到今天，持續(xù)推進(jìn)的硅工藝節(jié)點難以為繼，伴隨著5G通信、汽車電子、人工智能、高性能計算等新興領(lǐng)域?qū)呻娐樊a(chǎn)品與技術(shù)需求的增長，集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)，例如如何實現(xiàn)更低的集成復(fù)雜度和更低的成本。

挑戰(zhàn)中也孕育著機(jī)遇，業(yè)界從單純的推進(jìn)更先進(jìn)的節(jié)點，轉(zhuǎn)向先進(jìn)封裝驅(qū)動的芯片成品制造，以取得成本和性能的不斷優(yōu)化。芯片成品制造正深刻地改變集成電路產(chǎn)業(yè)鏈形態(tài)，驅(qū)動包括芯片設(shè)計、晶圓制造、裝備、材料等產(chǎn)業(yè)鏈上下游更緊密的協(xié)同發(fā)展。

在這一趨勢下，長電科技提前布局設(shè)計服務(wù)等產(chǎn)品開發(fā)能力，依托技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)力和行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)力，不斷加強(qiáng)與上下游產(chǎn)業(yè)鏈伙伴的合作，發(fā)展新的商業(yè)模式，培育新的業(yè)務(wù)形態(tài)。

長電科技設(shè)計服務(wù)事業(yè)中心專家認(rèn)為，在這一過程中需通過“四個協(xié)同”，探索芯片-封裝-系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計，實現(xiàn)更好的系統(tǒng)性能與可靠性，進(jìn)而推動產(chǎn)業(yè)在后摩爾時代不斷進(jìn)步。

圖：芯片-封裝-系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計

產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同

芯片從一粒沙子變成一顆芯片成品進(jìn)入到系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及產(chǎn)業(yè)鏈的諸多環(huán)節(jié)，包括系統(tǒng)OEM/ODM、芯片F(xiàn)oundry、設(shè)計Fabless、封測OSAT、產(chǎn)品測試ATE等。以往芯片生產(chǎn)流程從制造、封裝到系統(tǒng)，各個環(huán)節(jié)之間形成了一種默認(rèn)的邊界。

封裝作為核心中間環(huán)節(jié)（芯片-封裝-系統(tǒng)），正在推動集成電路產(chǎn)業(yè)鏈的材料、設(shè)備、制造、工藝研發(fā)、硬件接口標(biāo)準(zhǔn)組織很好的配合起來，更好地連接半導(dǎo)體整個產(chǎn)業(yè)鏈、應(yīng)用產(chǎn)業(yè)鏈和系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈。

長電科技認(rèn)為，以前應(yīng)用環(huán)節(jié)對半導(dǎo)體封測環(huán)節(jié)的關(guān)注和合作相對較少，但隨著封測在芯片制造中的作用越來越重要，不管是從供應(yīng)鏈角度，還是從產(chǎn)品質(zhì)量角度，應(yīng)用環(huán)節(jié)的系統(tǒng)公司和封測產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同變得越來越緊密。僅以汽車產(chǎn)業(yè)為例，越來越多的整車廠與封測產(chǎn)業(yè)積極配合，探索跨越產(chǎn)品生命周期的協(xié)同設(shè)計，雙方不僅僅是上下游和供應(yīng)商的關(guān)系，而是更緊密的伙伴的關(guān)系。

多尺度協(xié)同設(shè)計

Multi-Scale Co-Design

一個電子產(chǎn)品會經(jīng)歷系統(tǒng)設(shè)計、芯片設(shè)計、芯片加工、封裝測試，到產(chǎn)品集成，在每個分工明確的領(lǐng)域之間會因為思維模式、專業(yè)背景、解決問題的方式不同，存在著不同的理解，而優(yōu)秀的設(shè)計往往源于跨界的溝通、相互的理解與深度的合作。

特別是在當(dāng)今的異構(gòu)集成時代，協(xié)同設(shè)計與集成開發(fā)被寄以重望，成為先進(jìn)SiP/Chiplet設(shè)計的主流趨勢。芯片上的晶體管尺寸是納米級，封裝互連是微米級，PCB是毫米厘米級，封裝的結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，傳統(tǒng)的IC-封裝-PCB依次的設(shè)計順序已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代電子產(chǎn)品的需求，系統(tǒng)級設(shè)計協(xié)同，融合設(shè)計，IC-封裝-PCB之間的綜合協(xié)同優(yōu)化已成為必然。

圖：從芯片設(shè)計到成品落地

多物理場協(xié)同設(shè)計

Multi-Physics Co-Design

隨著異構(gòu)集成功能模塊日益復(fù)雜，一個封裝系統(tǒng)可能要同時面臨光、電、熱、應(yīng)力等多物理場耦合挑戰(zhàn)，業(yè)內(nèi)需要越來越多的多物理場協(xié)同設(shè)計和仿真來應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。

在單顆芯片和封裝系統(tǒng)日趨復(fù)雜趨勢下，為了確保半導(dǎo)體封裝滿足性能要求，長電科技在芯片的開發(fā)過程中，通過與前后端客戶緊密合作仿真，推動協(xié)同設(shè)計。封裝的“聯(lián)合設(shè)計”營造了良好的開發(fā)環(huán)境，為實現(xiàn)更優(yōu)異性能提供助力，也可在微系統(tǒng)集成服務(wù)商業(yè)模式上提供更多可能。

設(shè)計與制程工藝協(xié)同創(chuàng)新

后摩爾時代，集成電路已經(jīng)不再單純地只以線寬線距和集成度的尺寸論英雄，而是更多地考慮如何提升系統(tǒng)的性能、成本、可靠性、可復(fù)用性等等。隨著集成電路系統(tǒng)復(fù)雜性的增加，尤其是高級封裝中的多尺度交互（芯片-封裝-系統(tǒng)），傳統(tǒng)的基于設(shè)計規(guī)則的DFM（單向）已不是優(yōu)選設(shè)計方案。

長電科技認(rèn)為，需要設(shè)計與制程協(xié)同優(yōu)化的聚合式管理，“制程窗口”的確認(rèn)和設(shè)計流程優(yōu)化，讓系統(tǒng)實現(xiàn)更高的效率與更低的能耗，即Higher Efficiency and Lower Power。設(shè)計與制程技術(shù)的整合式優(yōu)化和架構(gòu)創(chuàng)新，推動設(shè)計和制造一體化，對于實現(xiàn)更優(yōu)的PPA（功率、性能、面積）、可靠性、制造良率和總成本非常重要。

協(xié)同設(shè)計及優(yōu)化對于打造有市場競爭力的集成電路產(chǎn)品變得越來越重要。因此，今天長電科技在設(shè)計階段就會與客戶、合作伙伴充分溝通，這樣在客戶做初始設(shè)計時，長電科技就可把相應(yīng)的后道制造準(zhǔn)備好。未來，長電科技將更加積極和業(yè)界合作推動芯片-封裝-系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計的發(fā)展，推動行業(yè)更好的發(fā)展。

關(guān)于長電科技

長電科技是全球領(lǐng)先的集成電路制造和技術(shù)服務(wù)提供商，提供全方位的芯片成品制造一站式服務(wù)，包括集成電路的系統(tǒng)集成、設(shè)計仿真、技術(shù)開發(fā)、產(chǎn)品認(rèn)證、晶圓中測、晶圓級中道封裝測試、系統(tǒng)級封裝測試、芯片成品測試并可向世界各地的半導(dǎo)體客戶提供直運服務(wù)。

通過高集成度的晶圓級（WLP）、2.5D/3D、系統(tǒng)級（SiP）封裝技術(shù)和高性能的倒裝芯片和引線互聯(lián)封裝技術(shù)，長電科技的產(chǎn)品、服務(wù)和技術(shù)涵蓋了主流集成電路系統(tǒng)應(yīng)用，包括網(wǎng)絡(luò)通訊、移動終端、高性能計算、車載電子、大數(shù)據(jù)存儲、人工智能與物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)智造等領(lǐng)域。長電科技在全球擁有23,000多名員工，在中國、韓國和新加坡設(shè)有六大生產(chǎn)基地和兩大研發(fā)中心，在20多個國家和地區(qū)設(shè)有業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu)，可與全球客戶進(jìn)行緊密的技術(shù)合作并提供高效的產(chǎn)業(yè)鏈支持。