
(原标题:后摩尔期间开云体育,先进封装迈向“C位”)
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连年来,跟着芯片制程工艺不停上前演进,“摩尔定律”的迭代程度缓缓放缓。照旧依靠制程迭代兑现晶体管密度翻倍、性能进步的传统旅途,如今受限于物理极限与资本激增的双重挑战,单纯依赖制程突破的发展模式渐显乏力。
在此配景下,半导体行业启动积极探索“后摩尔期间”的破局标的,先进封装本事凭借专有价值飞快成为业界焦点。尤其是跟着AI芯片对超高算力、低延伸的进军需求,以及Chiplet异构集成本事的兴起,先进封装不再仅仅芯片的“保护壳”,更成为兑现系统级性能跃升的关键载体。
与传统的封装本事比拟,先进封装本事具有生动性强、集成密度高、尺寸小、性能好等上风,主要包括倒装芯片封装、晶圆级封装、系统级封装和2.5D、3D封装等本事。
据Yole Group预测,2030年大众先进封装商场畛域将突破794亿好意思元,2024-2030年复合年增长率(CAGR)达9.5%,AI与高性能计较需求成为拉动复苏的首要动能。商场后劲之下,行业厂商争相布局,推动先进封装赛谈成为驱动产业变革的新引擎。
代工三巨头,血战先进封装
在先进封装这一关键赛谈,台积电、英特尔、三星等厂商行动先进封装领域的关键玩家,凭借完善的本事体系化布局,占据了大众高端封装商场主导地位,酿成了各具性情的竞争旅途。
台积电“两手抓”,主导先进封装赛谈
刻下,台积电凭借CoWoS、InFO和SoIC三大中枢本事构建了粉饰全场景的“3D Fabric”先进封装平台,在大众高端封装产能中占据主导地位。
其中,CoWoS行动台积电2.5D封装的中枢本事,通过硅中介层集成多颗芯片,哄骗微凸块和硅穿孔等高密度互连本事显赫进步带宽与能效。
台积电CoWoS结构深远图
台积电笔据不同的中介层(interposer)将“CoWoS”封装本事分为三种类型:
CoWoS_S:该类型使用Si衬底行动中介层,是2011年开发的第一个CoWoS本事;
CoWoS_R:使用再行布线层(RDL)行动中介层;
CoWoS_L:使用小芯片(Chiplet)和RDL行动中介层,伙同了CoWoS-S和InFO本事的优点,具有生动的集成性。
过程多年发展,CoWoS封装本事面前已迭代到了第5代。CoWoS-S5本事维持8颗HBM3内存与2颗SoC芯片的高密度集成,突破性地将中介层面积拓展至2400mm2,为 NVIDIA H100 GPU提供高达5.3TB/s的内存带宽,较前代本事性能进步3倍。在工艺精度层面,CoWoS-S5袭取羼杂键合本事,将键合间距放松至1μm,使得I/O密度达到惊东谈主的120万/平方毫米,较传统微凸块本事进步70倍,显赫增强芯片间互连服从,灵验裁减信号延伸与功耗,为下一代高性能计较芯片的发展奠定坚实基础。
针对资本明锐型应用,台积电开发了去中介层化的InFO本事,通过高密度RDL径直互连兑现低资本、薄型化封装,这亦然InFO本事在转移应用和HPC商场成效的重要原因,为台积电其后能独占苹果A系列处理器打下了关键基础。异日,跟着RDL微缩化和3D堆叠本事的老到,InFO将进一步渗入高性能计较领域,与CoWoS酿成互补本事生态。
在3D封装前沿,台积电推出的SoIC本事袭取晶圆对晶圆(WoW)羼杂键合有盘算,兑现了竟然的3D芯片堆叠。
SoIC能提供创新的前段3D芯片堆叠本事,用于再行集成从SoC分别的小芯片,最终的集成芯片在系统性能方面优于原始SoC,而况它还提供了集成其他系统功能的生动性。相较2.5D封装有盘算,SoIC的凸块密度更高,传输速率更快,功耗更低。
空洞来看,在先进封装领域,台积电的率先地位尤其凸显。在先进制程以及先进封装中,台积电时刻保持“两手抓”的情状,以稳固本人在晶圆制造领域的霸主地位。
英特尔:EMIB+Foveros聚焦异构集成
英特尔行动IDM与晶圆代工大厂,也正在积极布局2.5D/3D先进封装本事,以EMIB和Foveros为中枢构建异构集成才气,对准高性能计较与AI芯片商场。
在2.5D封装方面,英特尔的EMIB本事通过硅桥畅达裸片,幸免使用硅中介层,兑现高带宽互连。其最新推出的EMIB-T本事引入TSV通孔供电,维持HBM4集成,信号传输速率达32Gb/s,兼容UCIe 2.0契约,可知足AI系统多芯片互联需求。
在3D封装领域,Foveros本事兑现不同工艺、功能芯片的垂直堆叠,提供高度生动性,维持想象东谈主员羼杂搭配各种芯片模块,在进步性能的同期裁减功耗。
从英特尔的先进封装本事发展路子图能看到,其先进封装主要关切互连密度、功率服从和可扩展性三个方面。从Foveros到羼杂键合本事,英特尔缓缓兑现凸点间距越来越小,使系统辖有更高的电流负载才气、更好的热性能。
此外,英特尔在玻璃封装和CPO(共封装光学)领域也在积极探索。
其中,英特尔将玻璃封装视为先进封装中枢标的,2023年已展示了首款功能皆全的玻璃封装测试芯片,该本事可与Foveros Direct等先进封装本事伙同,并兼容EMIB-T架构,因循超大型封装及光学组件集成,筹划2025-2030年兑现量产,还协调行业厂商探索电光玻璃基板在400G及以上集成光学有盘算中的应用。
在CPO领域,英特尔依托EMIB本事构建CPO架构,将XPU与光学I/O芯片通过硅桥互连,搭配定制光纤阵列单位(FAU),袭取有源耦合工艺裁减损耗。
三星押注先进封装,加快解围
在先进封装领域,三星围绕不同应用场景与本事需求,构建了多维度本事布局并鼓舞落地。
其中,三星电子以I-Cube和X-Cube为中枢的本事体系,分别粉饰2.5D和3D IC封装领域。I-Cube本事细分为I-Cube S、I-Cube E以及繁衍的H-Cube三种有盘算,通过不同的中介层想象知足各种化需求。
I-Cube S袭取硅中介层行动中枢畅达载体,将逻辑芯片与HBM裸片水平集成在团结中介层上,兑现高算力、高带宽数据传输与低延伸性情。该本事上风体当今三大方面:一是在大尺寸中介层下仍能保持出色的翘曲扫尾才气;二是具备超低信号损成仇高存储密度性情;三是显赫优化了热服从扫尾。从结构上看,I-Cube S与台积电的CoWoS-S本事雷同,均袭取“芯片-硅转接板-基板”的三层架构,适用于对性能条款严苛的高端AI芯片场景。
I-Cube E袭取“镶嵌式硅桥+RDL中介层”的羼杂架构:在高密度互连区域部署硅桥以兑现密致布线,其余区域则通过无硅通孔(TSV)结构的RDL中介层完成畅达。这种想象既保留了硅桥的密致成像上风,又阐发了RDL中介层在大尺寸封装中的生动性。该本事与台积电的CoWoS-L架构旁边,模仿了英特尔EMIB本事的中枢想路,在均衡性能与资本方面更具上风。
H-Cube则是基于“硅中介层-ABF基板-HDI基板”的羼杂结构,通过将密致成像的ABF基板与高密度互连(HDI)基板伙同,H-Cube可维持更大的封装尺寸,布线密度较基础版I-Cube S进一步进步。
不外从本事演进来看,H-Cube更偏向过渡性有盘算——跟着HDI基板布线才气的进步,ABF基板的中间层异日可能被不详,因此三星未将其行动沉寂本事类别,而是归入I-Cube体系下。
针对3D IC封装,三星推出了X-Cube本事,通过TSV兑现芯片间的垂直电气畅达,显赫进步系统集成度。笔据界面畅达格式的不同,X-Cube分为两种类型:
X-Cube (bump):袭取凸点(bump)畅达坎坷芯片界面,本事老到度高,合乎对资本明锐的中高端应用。
X-Cube (Hybrid Bonding):袭取羼杂键合本事兑现界面畅达,可大幅进步互连密度和热传导服从,是面向异日的高性能有盘算。
两种有盘算结构框架一致,中枢各异在于畅达精度与性能进展,共同组成三星在3D封装领域的本事储备。
此外,依托本人在存储领域的上风,三星推出SAINT本事体系,聚焦存储芯片与逻辑芯片的协同封装,通过创新3D堆叠有盘算,构筑专有竞争力。面前细分为三大针对性有盘算:
SAINT-S:专为SRAM想象的堆叠本事,优化静态就地存取存储器的集成服从;
SAINT-L:面向逻辑芯片的堆叠有盘算,进步逻辑电路的垂直集成密度;
SAINT-D:针对HBM内存与逻辑芯片的协同想象,袭取垂直堆叠架构,将HBM芯片径直堆叠在CPU或GPU等处理器顶部。
值得强调的是,SAINT-D本事绝对编削了传统2.5D封装中通过硅中介层水平畅达HBM与GPU的模式。它袭取热压键合(TCB)工艺兑现HBM的12层垂直堆叠,成效排斥了对硅中介层的依赖,不仅简化了结构,更带来显赫性能进步。
通过SAINT本事体系的构建,三星有望进一步强化了存储与逻辑芯片的协同封装才气,为AI、高性能计较等领域提供了更高服从、更低功耗的集成贬责有盘算,也为其在先进封装赛谈的竞争增添了关键筹码。
三星加码SoP本事,挑战台积电霸权
在先进封装本事的下一代竞争中,三星电子还正在全力鼓舞“SoP(System on Panel,面板级系统)”本事的生意化落地,径直对标台积电的SoW和英特尔的EMIB工艺,争夺下一代数据中心级AI芯片的制高点。
行动三星各异化竞争的中枢抓手,SoP本事的中枢创新在于袭取415mm×510mm的超大尺寸长方形面板行动封装载体,这一尺寸远超传统12英寸晶圆的灵验哄骗面积。传统晶圆级封装受限于圆形晶圆形态,最大可集成的矩形模块尺寸约为210mm×210mm,而三星SoP面板可稳固容纳两个此类模块,以致能坐褥240mm×240mm以上的超大型半导体模块,为超大畛域AI芯片系统提供了更大的集成空间。
本事架构上,SoP省去了传统封装所需的PCB和硅中介层,通过密致铜RDL兑现芯片间的径直通讯。这种想象不仅进步了集成度,还能裁减封装资本,尤其适配AI芯片和数据中心高性能计较场景的需求。三星在面板级封装领域鸠集的FOPLP本事警戒,为SoP的研发提供了坚实基础。
三星对SoP本事的押注,推行上是一场“错位竞争”:在台积电凭借CoWoS把持高端AI芯片封装、英特尔依托EMIB霸占HPC商场确当下,通过SoP的尺寸与资本上风,摧毁现存本事模式,重塑先进封装商场的竞争逻辑。若SoP本事成效量产,不仅能补皆三星“想象-制造-封装”一体化事业的终末一块短板,更能强化其客户绑定才气——此前三星已斩获特斯拉165亿好意思元AI6芯片代工订单,若SoP本事老到,有望将封装要领也纳入相助范围。
先进封装,国产厂商从跟跑到并跑?
在国际头部厂商主导高端封装商场的同期,国内封测企业也正以“本事攻坚+产业链协同”为旅途,加快在先进封装领域兑现从跟跑到并跑的突破。
据Yole数据,2024年中国先进封装商场畛域达698亿元,同比增长18.7%,以长电科技、华天科技、通富微电等为代表的国产先进封装龙头企业孝敬了中枢增长动能,依托国内芯片想象产业需求,正通过本事突破和产能扩展,在2.5D/3D封装、Chiplet集成等关键领域不绝发力,成为国内半导体产业链补链强链的重要力量。
长电科技:国产先进封装“领头羊”
行动国内封测市占率第一的企业,长电科技2025年上半年兑现营业收入186.05亿元,同比增长20.14%,在汽车电子、高性能计较等高端应用领域进展超过。
长电科技以自主开发的“XDFOI Chiplet平台”为中枢基础,构建了一套粉饰2.5D、3D等多维异构集成场景的先进封装体系。该平台袭取Fan-Out封装本事,集成高密度RDL和μBump等关键工艺,维持多颗Chiplet芯片在有机基板上兑现高带宽、低延伸的互连。通过引入薄型化中介层和局部硅桥本事,XDFOI平台可在封装里面兑现50μm以下厚度的中介层与40μm微凸点间距,显赫进步系统集成密度与散热性能,盛大应用于高性能计较、东谈主工智能加快器和高端蚁集芯片等领域,面前已进入踏实量产阶段,成为因循先进制程延续和异质集成的重要贬责有盘算。
长电科技的本事布局盛大而深入。2025年上半年在玻璃基板、CPO光电共封装、大尺寸FCBGA等关键本事上也取得了突破性进展。此外,在半导体封装结构领域,长电科技还公布了“半导体封装结构过火酿成表率”专利,提高了玻璃基板上名义的第一互协调构的布线密度。
商场布局方面,长电科技2025年上半年汽车电子业务同比增长34.2%,工业及医疗领域同比增长38.6%。其位于上海临港的车规芯片封装测试工场已完成主体开垦并进入里面装修阶段,投产准备职责有序鼓舞。
通富微电:
深度绑定头部客户的本事率先者
通富微电凭借与AMD的深度相助干系,在AI和HPC领域的先进封装布局具有专有上风。2025年上半年,公司兑现营业收入130.38亿元,同比增长17.67%,兑现归母净利润4.12亿元,同比增长27.72%。
本事方面,通富微电在大尺寸FCBGA开发方面取得重要进展,其中大尺寸FCBGA已进入量产阶段,超大尺寸FCBGA已预研完成并进入认真工程视察阶段。公司还贬责了超大尺寸下的产物翘曲和散热问题。
近期,通富微电取得了一项“扇出型封装表率”发明专利授权,概略裁减芯片翘曲的概率并提高扇出型器件的散热效果。本年以来,通富微电新取得专利授权18个,较客岁同期增多了28.57%。同期,在玻璃基板先进芯片封装本事方面,通富微电也取得了重要进展,基于玻璃基板的先进芯片封装本事已成效通过阶段性可靠性测试。
此外,通富微电还依托与国内头部芯片想象公司的深度协同,兑现CPU与AI加快芯粒的互联,在Chiplet与先进测试领域酿成性情上风。
通富微电与国内大厂的相助,在证明其本事实力的同期,也艳丽着中国半导体从“追逐制程”转向“封装破局”。通过Chiplet本事将老到制程芯粒高密度集成,在算力层面兑现对国际巨头的弯谈超车,为AI、事业器等高端芯片国产化提供关键本事因循
华天科技:专注自研的追逐者
华天科技正通过豪恣研发进入和产能扩展,加快在先进封装领域的布局。2025年上半年,公司开发完成ePoP/PoPt高密度存储器及应用于智能座舱与自动驾驶的车规级FCBGA封装本事,2.5D/3D封装产线完成通线。
2025年8月,华天科技通胜仗就子公司南京华天先进封装有限公司,主营2.5D/3D等先进封装测试业务,这一举措涌现了其霸占高端商场的决心。
此外,华天科技在CPO封装本事领域也取得进展。据报谈,其CPO封装本事关键单位工艺开发正在进行之中。同期,其FOPLP封装完成多家客户不同类型产物考证,已通过客户可靠性认证。
商场拓展方面,华天科技的汽车电子和存储器订单大幅增长,聚焦先进封装本事突破与产能扩展,为高性能计较、东谈主工智能及车载芯片提供关键维持。
此外,还有厦门云天半导体、湖南越摩先进半导体与合肥矽迈微电子等诸多国内企业聚焦先进封装赛谈,为行业发展助力赋能,分别在晶圆级封装、系统级集成与基板级扇出本事方面酿成了各异化布局。
据了解,云天半导体聚焦晶圆级三维封装(WLP)、扇出型封装及TGV转接板等前沿工艺,具备多尺寸晶圆制造才气,事业射频、生物医疗等高附加值领域;越摩半导体依托深厚本事鸠集,提供从想象仿真到量产的SiP、fcBGA、Chiplet等先进封装贬责有盘算,粉饰高性能计较、汽车电子等多元商场;矽迈微电子则凭借自主专利建成国内首条基板扇出型封装产线,在CSP、QFN、SIP等封装形态上兑现高集成、高可靠性产物落地。
从全体发展态势来看,国内封测企业藏身各自聚焦的细分赛谈,在上风领域不绝深耕突破,以“多点发力、协同共进”的态势,共同驱动中国半导体先进封装本事的自主创新升级与产业畛域化应用落地。
湾芯展2025,
国产先进封装本事“秀肌肉”
在大众先进封装本事快速演进、商场模式深刻变革的配景下,2025湾区半导体产业生态展览会(湾芯展)将于10月15-17日在深圳会展中心(福田)恢弘举办。本届展会将聚焦先进封装赛谈,成为知悉大众封装本事趋势的重要窗口。
湾芯展既是封装企业展示创新效果与新品的舞台,亦然大众行业魁首与大众共商商场前程与发展策略的高端平台。在先进封装领域,华天科技、云天半导体、天芯互联、越摩先进半导体、矽迈微电子等代表性企业将皆聚现场,麇集展现其在Chiplet、晶圆级封装、2.5D/3D封装、系统集成等标的的本事实力与最新突破。
同期举办的先进封装论坛将围绕先进封装工艺与材料、Chiplet与异构集成、光电芯片等热门议题伸开深度探讨。来清高众的行业精英与学者将共享看法,推动产业链协同与本事突破。
对国产封测企业而言,湾芯展是展示本人实力的重要机会。展会也将聚焦中国半导体商场复苏、AI算力芯片需求增长等关键议题,为企业把捏风向、布局异日提供前瞻迷惑。
半导体行业不雅察&湾芯展
旯旮AI赋能硬件异日创新论坛
2025.10.15
深圳会展中心(福田)
9:00-9:50
不雅众签到入场
9:50-10:00
开幕致辞
深芯盟
实施通知长 张建
10:00-10:20
面向个东谈主智能体的端侧大模子芯片
深港微电子学院
副院长 余浩培育
10:20-10:40
开释端侧AI后劲,NPU助力开启硬件创新“芯”期间
安谋科技 Arm China
产物总监 鲍敏祺
10:40-11:00
打造智算期间的新质坐褥力
深圳云天励飞本事股份有限公司
副总裁 罗忆
11:00-11:20
AI赋能,扬帆出海
中国联通
总监 杨程
11:20-11:40
国外云计较与AI应用的made in china情感
海浪云
高档计策总监 张晟彬
11:40-12:00
创新 RISC-V 架构——铸建新一代智算异日
阿里巴巴达摩院(杭州)科技有限公司
商务拓展负遭殃东谈主 李珏
12:00-13:30
午休&抽奖
13:30-13:50
中国电信国际公司大湾区商场知悉
中国电信
信息科技客户部总司理 张清早
13:50-14:10
AI新期间下的“通推一体”处理器
知所有这个词较本事(上海)有限公司
首席科学家 苏中
14:10-14:30
大模子部署的畛域化实践
魔形智能科技(上海)有限公司
首创东谈主 金琛
14:30-14:50
光计较系统重构智算基建新范式
光本位智能科技(上海)有限公司
产物与商场副总裁 姚金鑫
14:50-15:10
逸想凌拓半导体行业高效存储贬责有盘算
逸想凌拓科技有限公司
半导体部总司理 余晓丹
15:10-15:30
预想异日:大模子+工程智能赋能半导体异日工场“制造改进”
深圳智现异日工业软件有限公司
副总裁 朱军
15:30-15:50
AI芯片测试本事发展与挑战
工业和信息化部电子第五接头所
副主任 王之哲
15:50-16:20
圆桌&抽奖
**最终议程以现场为主
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结语
据预测,2025年大众先进封装商场畛域瞻望达到569亿好意思元,初度朝上传统封装,2028年或能达到786亿好意思元。
在此行业趋势和复杂的国际贸易干系配景下,国产替代成为国内封测企业发展的紧要机遇。封测行动中国大陆在半导体产业的强势要领,头部厂商在中高端先进封装商场已占据一定份额。
异日,跟着原土AI算力芯片蕃昌发展,自主可控趋势下高端先进封装迎来发展机会。
国内产业链有关厂商通过全面布局、深度绑定和本事专注——正冉冉放松与国际头部的差距,在大众半导体疆域上争夺更多说话权。它们的共同主张是:为“后摩尔期间” 国内半导体产业链自主可控提供关键因循,为中国半导体产业赢得下一个十年。
*免责声明:本文由作家原创。著述内容系作家个东谈主不雅点,半导体行业不雅察转载仅为了传达一种不同的不雅点,不代表半导体行业不雅察对该不雅点赞同或维持,淌若有任何异议,迎接接洽半导体行业不雅察。
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