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[導讀]隨著半導體行業(yè)邁向后摩爾時代,先進封裝技術(shù)正成為推動芯片性能提升和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的核心驅(qū)動力。在晶體管微縮逐漸逼近物理極限的背景下,先進封裝通過異構(gòu)集成、3D堆疊和高密度互連等技術(shù),突破傳統(tǒng)封裝的瓶頸,實現(xiàn)更高性能、更低功耗和更小尺寸的芯片設計。

隨著半導體行業(yè)邁向后摩爾時代,先進封裝技術(shù)正成為推動芯片性能提升和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的核心驅(qū)動力。在晶體管微縮逐漸逼近物理極限的背景下,先進封裝通過異構(gòu)集成、3D堆疊和高密度互連等技術(shù),突破傳統(tǒng)封裝的瓶頸,實現(xiàn)更高性能、更低功耗和更小尺寸的芯片設計。

根據(jù)Yole Group的預測,全球先進封裝市場預計將從2023年的約400億美元增長至2030年的近800億美元,年復合增長率超過10%。從Chiplet架構(gòu)到2.5D/3D IC,先進封裝不僅重塑了半導體供應鏈,也為AI、5G和汽車電子等新興應用提供了關(guān)鍵支撐。這一技術(shù)浪潮正在加速行業(yè)變革,為下一代計算和智能設備鋪平道路。

盡管當下在先進工藝領(lǐng)域,國內(nèi)企業(yè)仍面臨不小的挑戰(zhàn),突破之路道阻且長,但在先進封裝賽道上,部分企業(yè)已經(jīng)錘煉出全流程自主可控的國產(chǎn)方案,更憑借出色的產(chǎn)品競爭力與技術(shù)實力站穩(wěn)了腳跟。

近日,珠海天成先進半導體科技有限公司攜“九重”三維集成技術(shù)體系亮相Elexcon2025,我們也有幸在展臺采訪到了天成先進的副總經(jīng)理蒲曉龍。他分享了九重這一技術(shù)體系的縱橫(2.5D系統(tǒng)集成)、洞天(3D立體集成)、方圓(高端封裝)三大技術(shù)方向,如何覆蓋智能駕駛、傳感成像、數(shù)據(jù)通信、生物醫(yī)學、消費電子等多個領(lǐng)域用戶。


“九重”——純國產(chǎn)先進封裝全技術(shù)平臺

“九重”體系的命名靈感來源于中國傳統(tǒng)文化中的“九重天”,象征層層遞進、互聯(lián)互通的技術(shù)理念。這是國內(nèi)首個以中文命名的先進封裝技術(shù)體系,彰顯了技術(shù)創(chuàng)新與文化自信的融合。平臺聚焦縱橫(2.5D系統(tǒng)集成)、洞天(3D立體集成)、方圓(高端封裝)三大技術(shù)方向,通過高深寬比TSV硅通孔技術(shù)、雙大馬士革RDL重布線技術(shù)、多芯集成大晶圓重構(gòu)技術(shù)以及多維互連高密度組裝技術(shù),構(gòu)建了完整的晶圓級中道封裝解決方案。

縱橫(2.5D系統(tǒng)集成),是一種通過中介層(Interposer)實現(xiàn)多個芯片高密度互連的先進封裝技術(shù)。中介層作為芯片與基板之間的橋梁,通過TSV和RDL實現(xiàn)高密度互連,以實現(xiàn)芯片間信號的高速、高帶寬、低延遲傳輸。其核心作用是打破了晶圓制造技術(shù)中芯片尺寸受到光罩尺寸限制的問題,并且成倍提高了系統(tǒng)集成度與設計靈活性、降低了制造成本與功耗、增強了系統(tǒng)性能與散熱性能。2.5D集成技術(shù)在高性能計算、人工智能、網(wǎng)絡通信和消費電子等多個領(lǐng)域有廣泛應用。

洞天(3D立體集成),又稱為三維疊層芯片集成技術(shù),是一種先進的半導體封裝技術(shù)。它通過在垂直方向上疊放多個芯片,并利用TSV(Through Silicon Via)即硅穿孔等先進微互連技術(shù)實現(xiàn)芯片間的高效垂直電氣互連,顯著提升了系統(tǒng)的集成度和性能,最大限度減小了封裝尺寸,具有高密度、低功耗、高速通信及強抗干擾能力等特點。廣泛應用于高性能計算、人工智能、存儲器、5G通信、圖像傳感器等多個領(lǐng)域,并展現(xiàn)出廣闊的應用前景。

方圓(高端封裝)是一種專為高性能芯片設計的先進封裝方法,結(jié)合了超高密度和精細間距的特性,它通過縮小焊盤間距和優(yōu)化焊球布局,實現(xiàn)了高連接密度、精細布線以及出色的電氣性能。這一技術(shù)不僅支持芯片的小型化與高集成度,還確保了良好的散熱和高可靠性,因此廣泛應用于高性能計算、人工智能、網(wǎng)絡通信、汽車電子及消費電子等領(lǐng)域。


國產(chǎn)先進封裝的時代機遇與挑戰(zhàn)

憑借其“九重”三維集成技術(shù)體系,天成先進展現(xiàn)了國產(chǎn)封裝技術(shù)的全面實力。依托一站式服務和過硬的競爭力,承接從流片到封裝的全流程,為國內(nèi)芯片企業(yè)擺脫海外依賴提供了重要支持。尤其是在晶圓級中道加工領(lǐng)域,天成先進通過技術(shù)突破和政策助力,力圖成為國產(chǎn)封裝產(chǎn)業(yè)鏈的核心力量。

雖然當下行業(yè)在向更高質(zhì)量規(guī)模化發(fā)展的過程中仍面臨階段性挑戰(zhàn),但以天成先進為代表的國內(nèi)企業(yè)正以積極突破的姿態(tài)穩(wěn)步前行。從技術(shù)根基來看,核心工藝已實現(xiàn)自主可控,性能持續(xù)逼近業(yè)內(nèi)一流水平,量產(chǎn)能力在實踐中不斷驗證并穩(wěn)步提升。在創(chuàng)新路徑上,正通過持續(xù)的性能優(yōu)化與場景落地,逐步贏得市場認可與客戶信賴。

目前,國產(chǎn)先進封裝技術(shù)正從 “技術(shù)可用” 向 “性能領(lǐng)先”“成本可控”“生態(tài)完善” 全面進階,未來不僅將成為國內(nèi)半導體產(chǎn)業(yè)鏈自主可控的重要支柱,更有望在全球市場競爭中占據(jù)一席之地。隨著研發(fā)成果向產(chǎn)業(yè)化的加速轉(zhuǎn)化,相信在不久的將來,國產(chǎn)先進封裝將以更成熟的技術(shù)、更穩(wěn)定的量產(chǎn)能力,為全球電子產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新注入強勁的 “中國動能”。

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