上海2026年3月19日 /美通社/ -- Yole預(yù)測(cè),2030年全球先進(jìn)封裝市場(chǎng)規(guī)模將突破790億美元,其中2.5D/3D封裝增速高達(dá)37%。隨著人工智能應(yīng)用的快速演進(jìn),芯片系統(tǒng)正面臨算力密度提升、系統(tǒng)集成復(fù)雜化等一系列新挑戰(zhàn)。在制程微縮逐漸放緩的背景下,先進(jìn)封裝正在從"性能優(yōu)化手段"轉(zhuǎn)變?yōu)?quot;系統(tǒng)能力的關(guān)鍵支撐",其對(duì)AI芯片中的意義也愈發(fā)重要。
相比封裝結(jié)構(gòu)和工藝路徑的變化,材料體系的升級(jí)往往更為基礎(chǔ),也更具長(zhǎng)期影響。從可靠性、一致性到規(guī)?;圃炷芰Γ牧险蔀橄冗M(jìn)封裝能否真正落地的底層支撐。
圍繞AI驅(qū)動(dòng)下的先進(jìn)封裝趨勢(shì),以及材料企業(yè)應(yīng)如何構(gòu)建面向未來(lái)的核心能力,飛凱材料半導(dǎo)體材料事業(yè)部總經(jīng)理陸春與副總經(jīng)理李德君給出了他們的觀(guān)察與見(jiàn)解。
從"可選"到"必選",先進(jìn)封裝成算力提升的關(guān)鍵
當(dāng)AI從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)深水區(qū),相應(yīng)的算力需求也在高速攀升。大模型訓(xùn)練、自動(dòng)駕駛、智能終端等應(yīng)用場(chǎng)景不斷擴(kuò)張,芯片性能被持續(xù)推向高點(diǎn)。陸春指出:"AI芯片長(zhǎng)期面臨互連、內(nèi)存帶寬與散熱三方面的限制,也就是業(yè)內(nèi)常說(shuō)的'互連墻、內(nèi)存墻和散熱墻'。隨著模型參數(shù)和算力需求不斷提升,這三面墻的限制也就越來(lái)越突出,而過(guò)往所依賴(lài)的通過(guò)線(xiàn)寬縮小來(lái)?yè)Q取性能提升的空間正在收窄。"
在這種背景下,算力的增長(zhǎng)開(kāi)始更多依賴(lài)"堆"和"連"實(shí)現(xiàn),先進(jìn)封裝也隨之被推至產(chǎn)業(yè)前臺(tái)。陸春表示,先進(jìn)封裝不僅對(duì)提升良率、降低成本具有重要意義,還在帶寬和系統(tǒng)效率方面打開(kāi)了新空間,這些都是推動(dòng)其成為芯片性能提升必經(jīng)之路的重要原因。
從單點(diǎn)性能到系統(tǒng)協(xié)同,材料挑戰(zhàn)進(jìn)入"復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)代"
在談及先進(jìn)封裝的技術(shù)挑戰(zhàn)時(shí),李德君強(qiáng)調(diào),從材料視角看,核心難點(diǎn)之一就在于,材料如何在多芯片、多界面、多工況的復(fù)雜系統(tǒng)中保持協(xié)同穩(wěn)定。以環(huán)氧塑封料EMC為例,它不僅要完成芯片的結(jié)構(gòu)封裝,還需要在高密度、高功耗的先進(jìn)封裝中承擔(dān)熱擴(kuò)散和應(yīng)力緩沖的作用,避免因熱膨脹不匹配而引發(fā)翹曲或界面失效。
與此同時(shí),從2.5D到3D,再到更復(fù)雜的系統(tǒng)級(jí)封裝,封裝形態(tài)也在持續(xù)演進(jìn),不同結(jié)構(gòu)對(duì)材料的關(guān)注重點(diǎn)并不相同。2.5D更強(qiáng)調(diào)平整度與尺寸穩(wěn)定性,3D堆疊則對(duì)材料的應(yīng)力控制和界面可靠性提出更高要求。"這要求材料具備更寬的性能窗口。"陸春表示,既要適配不同封裝結(jié)構(gòu),也要兼容各種制程,不能只針對(duì)一種工藝進(jìn)行"定點(diǎn)優(yōu)化"。
客戶(hù)認(rèn)證與產(chǎn)品布局筑牢發(fā)展優(yōu)勢(shì)
在產(chǎn)品布局方面,飛凱材料的思路并非圍繞單一材料突破,而是圍繞先進(jìn)封裝的關(guān)鍵工藝節(jié)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)化覆蓋。自2007年起切入半導(dǎo)體關(guān)鍵材料領(lǐng)域,飛凱是國(guó)內(nèi)第一批提供配方藥水的企業(yè),經(jīng)過(guò)十幾年發(fā)展,現(xiàn)已成功將產(chǎn)品范圍拓展至晶圓制造、晶圓級(jí)封裝和芯片級(jí)封裝等多維度材料領(lǐng)域。據(jù)陸春介紹,目前公司先進(jìn)封裝產(chǎn)品已在核心客戶(hù)中完成初步驗(yàn)證,能夠支持復(fù)雜封裝形態(tài)穩(wěn)定量產(chǎn)。
李德君表示:"公司早期布局的蝕刻液、去膠液、電鍍液等產(chǎn)品已成為多家客戶(hù)的標(biāo)準(zhǔn)制程材料,并擴(kuò)展至2.5D/3D及HBM封裝場(chǎng)景。近年來(lái)推出的Ultra Low Alpha Microball(ULA微球)、臨時(shí)鍵合解決方案、先進(jìn)封裝光刻膠、EMC環(huán)氧塑封料等產(chǎn)品,也均可適配2.5D/3D封裝及HBM封裝。"
材料角色前移,協(xié)同研發(fā)深化合作
在先進(jìn)封裝逐漸成為算力提升關(guān)鍵路徑的背景下,材料在產(chǎn)業(yè)鏈中的角色正在發(fā)生變化,其本身已成為影響結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可行性的重要變量。李德君指出,過(guò)去材料企業(yè)往往在工藝路徑確定后才進(jìn)入驗(yàn)證階段,而在先進(jìn)封裝時(shí)代,材料需要更早參與到設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。"在方案初期就提供材料可行性邊界,幫助客戶(hù)減少后期結(jié)構(gòu)或工藝的大幅調(diào)整,同時(shí)縮短驗(yàn)證周期。"
他進(jìn)一步表示,合作內(nèi)容也在升級(jí)。先進(jìn)封裝的高密度、高集成特性,通常不是單一材料能夠獨(dú)立完成的,而是需要整道工藝鏈條的材料協(xié)同。因此,材料企業(yè)正從單一產(chǎn)品供應(yīng),逐步轉(zhuǎn)向面向特定封裝場(chǎng)景的材料組合和系統(tǒng)級(jí)支持。
蘇州凱芯產(chǎn)能承接,構(gòu)建先進(jìn)封裝長(zhǎng)期支撐能力
在A(yíng)I算力需求持續(xù)釋放、國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展的背景下,產(chǎn)能與技術(shù)儲(chǔ)備同樣成為行業(yè)關(guān)注重點(diǎn)。
據(jù)陸春介紹,蘇州凱芯半導(dǎo)體材料生產(chǎn)基地預(yù)計(jì)將于2027年初完工。新基地的設(shè)計(jì)產(chǎn)能將滿(mǎn)足未來(lái)3—5年半導(dǎo)體事業(yè)部的新增需求,并為新產(chǎn)品量產(chǎn)和客戶(hù)定制化需求預(yù)留空間。基地將重點(diǎn)聚焦于中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展過(guò)程中需求較為緊迫的各類(lèi)高技術(shù)含量產(chǎn)品,例如G5級(jí)高純?nèi)軇?/span>、HBM封裝材料等,來(lái)滿(mǎn)足7nm以下晶圓制程及2.5D/3D/HBM封裝需求。