AI驱动的新终端和新应用，以及新型显示、智能驾驶等新兴产业，正在为半导体市场注入源源不断的活力。在3月20日开幕的SEMICON/FPD China 2024上，来自芯片设计、制造、封测、设备、材料、显示和零部件等产业链环节的企业齐聚一堂。记者也在观展和采访中看到，半导体产业链正在对人工智能和新型显示等产业提供源源不断的支持。
半导体产业链全面拥抱AI
半导体是提供强大算力并推动AI生态发展的核心。在展会中，记者也观察到，AI以及高性能计算等热门应用场景被半导体的全产业链所关注。晶圆、先进封装设备及材料等上下游企业积极创新，为AI浪潮下的半导体产业注入新动能。
在材料环节，晶圆片的衬底和外延材料正在适配更多应用场景。新傲科技展示了SOI技术（绝缘体上硅）和EPI（硅外延片）产品。“SOI的结构类似于三明治，在底层硅和顶层硅中间插入一层二氧化硅绝缘层，可以使晶圆具备更高的均匀性。同时，由于有中间层的存在，它也具备更好的抗辐射性，因此被广泛用于射频器件中。”新傲科技相关负责人向《中国电子报》记者表示。据悉，除了射频器件，SOI及其外延层在汽车电子、5G以及AI场景中均有应用空间，未来也有望向医疗电子等领域拓展。
在封装方面，先进封装技术被视作延续摩尔定律的重要路径。更高性能、更高良品率的需求也催化了先进封装设备和材料的进步。
围绕让芯片堆叠变得越来越薄这一趋势，K&S库力索法半导体推出了APTURA无助焊剂热压焊接机，有助于将芯片微型凸块的焊接间距从35μm缩小到10μm，推动用于AI、高性能计算、高端服务器以及数据中心等场景的先进封装解决方案快速量产。
“随着凸块间距越来越小，清理助焊剂残留需要花费大量时间，加之助焊剂溢出也可能导致器件损坏，因此，无助焊剂（Fluxless）将是一种提升精度的新选择。”K&S先进解决方案事业部中国区产品经理赵华向《中国电子报》记者表示。
先进封装工艺的进步也需要封装材料紧密配合。在晶圆生产和封装过程中，器件会经历反复的热循环，从而导致翘曲，进一步影响后续对准的精度，甚至损坏器件。为此，汉高半导体推出了针对大尺寸倒装芯片的底部填充胶。据相关负责人介绍，该产品具有低热膨胀系数（CTE），可有效防止翘曲问题，使整个封装器件在热循环中保持平整，进一步提升产品良率。
由于AI大模型的推理环节与AI应用及商业化紧密相连，推理芯片逐渐成为市场焦点。这也为具备开放、精简、高性能与低功耗等特性的RISC-V架构带来更多机遇。奕斯伟计算在展会上推出了首颗基于RISC-V的边缘计算芯片和AI PC芯片。据了解，该芯片采用64位乱序执行CPU，相较于传统CPU顺序执行模式，乱序执行可在计算任务中进行灵活的跳转，从而提升计算效率，并支持边缘侧运行轻量化大模型，可满足在终端的AI检测、识别与生成任务。
半导体赋能新型显示
显示是与半导体高度融合的产业。一方面，新型显示的蓬勃发展为半导体产业带来新的市场增量；另一方面，半导体技术的进步推动了显示产品的性能提升和场景创新。
京东方科技集团董事长陈炎顺表示，半导体产业和显示产业的紧密联系可从三个方面观察。首先是半导体产品技术能够赋能显示产业。随着AI芯片的发展，以及在显示产业的应用落地，“显示+智能算法”通过AI算法实时对画面进行分析，并进行色彩增强、超分、视频降噪等处理。同时，制程工艺的进步推动了显示性能的优化——时序控制器的制程从110nm微缩至22nm，将电竞显示产品刷新率从60Hz提高至360Hz；驱动IC的制程由40nm微缩至28nm，能够有效降低OLED产品的功耗。此外，随着半导体芯片技术和工艺的升级，屏幕集成了显示之外的诸多功能。如TDDI（触控与显示驱动器集成）技术，实现了识别敏感度的提升和成本的降低。其次，显示行业发展多年所积淀的相关工艺与材料技术，也可反哺半导体产业。最后，随着多元应用的不断涌现，显示和半导体产业将迎来共同的发展机遇。
本次展会上，记者看到了用于MiniLED生产的MOCVD设备、显示模组整线解决方案、巨量转移设备、用于光学镀膜的原子层沉积系统、新型显示驱动芯片测试机等新型显示相关的生产、检测设备，以及画质提升芯片、智能电视SoC等芯片产品。
在合肥欣奕华展台，记者了解到该公司自主研发的大尺寸MiniLED巨量转移设备。合肥欣奕华品牌公关负责人刘婷告诉《中国电子报》记者，巨量转移设备是一种将微米级LED芯片高速、高精度、高效精准大规模移植到驱动电路板并形成LED阵列的高端装备，属于Mini/MicroLED显示产品制程中最核心的设备，巨量转移的效率、良率直接关系到Mini/MicroLED显示产品的成本和良率。
“大尺寸MiniLED巨量转移设备的制程技术开发难度更大、设计复杂度更高，不仅需要独特的转移技术方案设计、设备减振与轻量化设计、设备稳定性与使用寿命设计、高速高精度驱动与控制开发、视觉识别与计算等技术开发，还要深刻理解和掌握大尺寸MiniLED显示产品的量产制造工艺要求和对工艺参数的精准控制。”刘婷向记者表示，“为了攻克这些技术难题，我们对高频率定位的运动过程、高频运动机械机构的振动特性、高频冲击状态下的材料时变性能、高频运动最优控制方法进行综合研究，结合设备特性开发了特有的运动轨迹，选择了最优的材料和热处理方式，优化了控制策略与控制参数，实现了高频高速稳定定位。”
加速科技带来了LCD Driver测试机Flex10K-L，该测试系统是针对显示驱动芯片测试研发的高密度多通道测试机，能提供LCD、OLED、Mini LED、Micro LED等驱动芯片的CP/FT测试。
“在测试机上主要有两个指标要重点关注，一是测试精度，另一个是通信带宽。”展台上，加速科技资深产品经理Harry向《中国电子报》记者介绍道。通常情况下，屏幕驱动芯片的引脚电压存在微小差异，如果数值在误差范围之外，就会出现屏幕显示色差，影响消费者观感体验。因此，在测试环节要将电压误差的测试精度不断提高，以保证屏幕最终的显示质量。同时，显示驱动芯片及其引脚的数量越来越多，这就需要测试机不仅能容纳更多测试板卡通道资源，还要能够及时处理芯片测试中的大量数据。据了解，Flex10K-L的检测精度达到了±1mV，通信带宽达40Gbps。
除了设备端的一系列展示，记者也看到了芯片的计算架构创新。奕斯伟计算将RISC-V架构应用于智能电视主控芯片、显示器主控芯片、时序控制芯片等产品中，并搭载于电视、显示器、汽车、移动显示等终端。展台工作人员向《中国电子报》记者表示，在奕斯伟计算的电视主控芯片里，Local Dimming（区域调光）、DPU（显示处理单元）等使用的都是自研的RISC-V CPU内核。在RISC-V架构逐步拓展应用的过程中，当前的主要任务是适配系统和软件，进一步完善RISC-V的生态。