现在AI『芯片』的功耗真是越来越夸张了,『英伟达』H100都已经飙到700瓦,听说下一代Rubin处理器还要突破1000瓦。
这么大的热量,以前常用的硅中介层根本扛不住,散热跟不上,『芯片』性能就得降频,寿命也受影响。
也正是因为这个原因,先进封装里的中介层,最近正在悄悄变天。
『半导体』产业的技术演进版图上,先进封装正成为后摩尔时代的核心竞技场。近期 27 家中国『芯片』企业联合组建的先进封装攻坚联盟,将长电科技、通富微电等封测龙头与光力科技、屹立芯创等设备厂商纳入同一协作网络,标志着国内产业链从分散突破转向体系化攻坚,为破解高端封装技术壁垒注入新动能。
这一联盟的成立恰逢全球封装技术格局重塑期,台积电全力扩充八座 CoWoS 工厂仍难满足市场需求的现状,让中企看到了实现弯道超车的历史机遇。
联盟的组建源于先进封装领域日益迫切的协同需求。随着『芯片』制程逼近物理极限,单『芯片』集成晶体管的成本呈指数级增长,将不同功能『芯片』通过先进封装技术集成的 Chiplet 方案,成为降本增效的关键路径。
日本『半导体』学者汤之上隆指出,未来 “单个封装” 的重要性将远超 “单个『芯片』”,而这一转型过程中,设备、材料、工艺等环节的协同创新尤为关键。
此次联盟涵盖封装测试、设备制造、材料供应等全产业链环节,其中长电科技的 XDFOI 平台已实现 2.5D/3D 封装全流程覆盖,其 Chiplet 高密度异构集成工艺已在 AI 『芯片』领域稳定量产。
通富微电深度绑定 AMD,5nm Chiplet 技术的规模化应用使其汽车电子营收年增长达 200%,这些龙头企业的技术积累成为联盟攻坚的基础。
设备自主化突破成为联盟攻坚的重要支撑。南京屹立芯创作为联盟中的设备代表企业,针对先进封装中的气泡缺陷难题,研发出多领域除泡系统与晶圆级真空贴压膜系统,其独创的 “震荡式真空压力与快速升降温” 技术,实现了真空度、压力值、温度曲线三参数动态联动调控,解决了传统工艺中气泡残留导致的良率低下问题。
该公司的除泡设备已在国内头部封测企业产线稳定运行,通过了汽车电子、5G 通信等多领域的严苛验证,打破了海外设备在高端除泡领域的垄断。
而光力科技与锐杰微的战略合作,则搭建起 “材料表征 - 设备优化 - 工艺验证” 的协同平台,其联合开发的磨切设备已适配 12 英寸晶圆的先进封装需求,为联盟企业提供了国产化工艺解决方案。
联盟成员在关键技术路线上的多点突破,正在缩小与国际领先水平的差距。华天科技推出的 eSinC 技术对标台积电 CoWoS 工艺,其 2.5D 封装产线于 2024 年正式投产,良率已稳定在 95%,可满足高性能计算『芯片』的封装需求。
江苏盘古『半导体』投资 30 亿元建设的 FOPLP 项目,聚焦玻璃基板的板级扇出型封装技术,预计 2026 年进入量产阶段,该技术在高端『芯片』封装领域具有成本优势,有望成为中企差异化竞争的突破口。
这些技术进展背后,是产学研协同创新体系的支撑,屹立芯创与清华大学、上海交通大学联合启动的 “芯火力量” 计划,已在热流控制、气压调节等基础研究领域取得多项专利,为产业应用提供了技术储备。
当前全球先进封装市场的供需失衡,为联盟企业创造了市场窗口。台积电董事长魏哲家曾透露,2024 年公司 CoWoS 先进封装产能较上年增加两倍仍供不应求,2025 年计划继续倍增产能,其在南科园区规划的六座 CoWoS 工厂投资逾 2000 亿元。
从需求端看,AI 领域对先进封装的渴求尤为强烈,预计 2025 年『英伟达』将占据全球 CoWoS 产能需求的 63%,博通、AMD 等企业的需求也在持续增长。
而国内市场虽仍面临挑战 —— 先进封装渗透率仅 40%,低于全球 55% 的平均水平,硅中介层、混合键合等核心工艺仍依赖进口设备,但 TSV、Fan-out 等细分领域的量产突破,已让联盟企业具备承接中高端订单的能力,长电科技的 SiP 封装市占率已跃居国内第一,在消费电子、物联网领域形成稳定客户群。
联盟的协同效应已初步显现,多家成员企业通过技术互补实现了效率提升。通富微电的 5nm Chiplet 封装工艺,结合光力科技的精密磨切设备后,生产效率提升 18%,产品良率提高 3 个百分点;华天科技的 2.5D 产线引入屹立芯创的贴压膜系统后,成功解决了高深宽比填覆难题,可适配 1:20 的晶圆表面起伏需求。
这种产业链内的技术协同,正逐步破解 “设备 - 工艺 - 材料” 脱节的行业痛点,而联盟建立的共享测试平台,已为 12 家中小企业提供了工艺验证服务,加速了国产化技术的迭代速度。
从行业趋势看,先进封装向三维集成、高密度异构方向的演进,为中企提供了换道超车的可能。随着 3nm、2nm 制程成本高企,更多『芯片』设计企业开始采用 Chiplet 架构,将不同制程的『芯片』通过先进封装整合为系统级产品,这一转变降低了对顶尖制程的依赖,更强调封装工艺的创新能力。
联盟企业正抓住这一机遇,长电科技的 XDFOI 系列工艺已覆盖 2D、2.5D、3D 集成技术,在『数据中心』『芯片』领域获得多家客户验证。
通富微电的超大尺寸 2D + 封装技术通过验证,可满足 AI 『芯片』的高算力需求。这些技术布局与全球产业趋势高度契合,为中企参与国际竞争奠定了基础。
结语随着联盟攻坚的持续推进,国内先进封装产业正从被动追赶转向主动突破。虽然核心设备与材料的进口依赖仍是短板,但 27 家企业形成的产业链合力,正在逐步构建自主可控的产业生态。
在全球『半导体』产业格局调整的关键期,这种体系化的攻坚模式,不仅有望提升中国在先进封装领域的市场份额,更能为整个『芯片』产业的自主安全提供支撑,成为中企在『半导体』领域实现弯道超车的重要发力点。