當(dāng)前AI快速發(fā)展對數(shù)據(jù)處理提出了更高的要求，先進封裝工藝越來越被視為實現(xiàn)芯片更高性能的途徑，在超越摩爾時代至關(guān)重要，美國加碼先進封裝，表明其已經(jīng)成為技術(shù)競爭新的戰(zhàn)場。
小芯片和混合鍵合開辟新領(lǐng)域
先進封裝已成為半導(dǎo)體創(chuàng)新、增強功能、性能和成本效益的關(guān)鍵。臺積電、英特爾和三星等大公司正在采用小芯片和異構(gòu)集成策略，利用先進封裝技術(shù)以及前端擴展工作。
Chiplet 方法將 SoC 芯片劃分為多個芯片，僅縮放具有先進技術(shù)節(jié)點的芯片，并使用 2.5D 或 3D 封裝將它們集成。這提高了產(chǎn)量并降低了成本。
混合鍵合 (HB) 是另一個重要趨勢，可實現(xiàn)金屬－金屬和氧化物－氧化物面對面堆疊，且凸點間距小于 10 μm。它用于 CIS 和 3D NAND 堆疊等應(yīng)用的晶圓到晶圓混合鍵合，以及用于PC、HPC和數(shù)據(jù)中心的邏輯上內(nèi)存堆疊以及3D IC 中的 3D SoC 的持續(xù)開發(fā)。
與傳統(tǒng)封裝相比，先進封裝需要不同的設(shè)備、材料和工藝，例如新的基板材料、光刻工藝、激光鉆孔、CMP 和 KGD 測試。先進封裝參與者進行了大量投資來開發(fā)和引入這些進步。與先進封裝的異構(gòu)集成推動了半導(dǎo)體創(chuàng)新，提高了整體系統(tǒng)性能，同時降低了成本。
頭部玩家“血拼”先進封裝
在這場先進封裝技術(shù)競賽中，臺積電占據(jù)領(lǐng)先地位。
從技術(shù)來看，臺積電重心在發(fā)展扇出型封裝 InFO（Integrated Fan Out，整合扇出型封裝）、2.5D 封裝 CoWoS（ Chip-on-Wafer-on-Substrate ， 基板上晶圓上芯片封裝） 和 3D封 裝 SoIC（System-on-Integrated-Chips，集成芯片系統(tǒng)）。
和臺積電相似，英特爾也在先進封裝領(lǐng)域布局多年，相繼推出 EMIB、Foveros 和 Co-EMIB等先進封裝技術(shù)，但相關(guān)產(chǎn)品的量產(chǎn)時間均落后于臺積電。
由于臺積電 CoWoS 技術(shù)的領(lǐng)先優(yōu)勢，三星近年來錯失大陸英偉達和蘋果等巨頭的芯片代工訂單，與臺積電的市占率差距不斷擴大。為扭轉(zhuǎn)公司封裝技術(shù)的落后局勢，三星持續(xù)發(fā)力，相繼推出 I-Cube、H-Cube 和 X-Cube 三大先進封裝技術(shù)。
日月光作為目前全球最大的封裝測試廠商，于 2022 年推出了 VIPack 先進封裝平臺，提供垂直互聯(lián)整合封裝解決方案。此平臺利用先進的重布線層（RDL）制程、嵌入式整合以及2.5D/3D 封裝技術(shù)實現(xiàn)超高密度和性能設(shè)計的三維異質(zhì)封裝結(jié)構(gòu)。
除了臺積電、英特爾、三星和日月光擁有先進封裝技術(shù)之外，中國大陸的頭部廠商在先進封裝的開發(fā)上也并不落后。例如全球第三、中國大陸第一的封測廠長電科技，已經(jīng)開發(fā)了2.5D/3D封裝、晶圓級封裝（WLP）、堆疊封裝（PoP）等先進封裝技術(shù)，覆蓋面可追平日月光。全球第五、中國大陸第二的通富微電，除了掌握2.5D/3D封裝等技術(shù)外，還在收購了AMD兩大封測廠后與其深度綁定，后者是目前先進封裝的最大客戶之一。
先進封裝的出現(xiàn)，讓業(yè)界看到了通過封裝技術(shù)推動芯片高密度集成、性能提升、體積微型化和成本下降的巨大潛力，目前，人工智能（AI）、高性能計算、數(shù)據(jù)中心、自動駕駛汽車、5G都有先進封裝的身影，應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴大，各大廠商摩拳擦掌地為AI浪潮積極地做準(zhǔn)備，一場先進封裝技術(shù)競賽已然拉開了帷幕。
說明：本文素材來自于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)縱橫及網(wǎng)絡(luò)公開信息