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[导读]随着半导体行业迈向后摩尔时代,先进封装技术正成为推动芯片性能提升和产业创新的核心驱动力。在晶体管微缩逐渐逼近物理极限的背景下,先进封装通过异构集成、3D堆叠和高密度互连等技术,突破传统封装的瓶颈,实现更高性能、更低功耗和更小尺寸的芯片设计。

随着半导体行业迈向后摩尔时代,先进封装技术正成为推动芯片性能提升和产业创新的核心驱动力。在晶体管微缩逐渐逼近物理极限的背景下,先进封装通过异构集成、3D堆叠和高密度互连等技术,突破传统封装的瓶颈,实现更高性能、更低功耗和更小尺寸的芯片设计。

根据Yole Group的预测,全球先进封装市场预计将从2023年的约400亿美元增长至2030年的近800亿美元,年复合增长率超过10%。从Chiplet架构到2.5D/3D IC,先进封装不仅重塑了半导体供应链,也为AI、5G和汽车电子等新兴应用提供了关键支撑。这一技术浪潮正在加速行业变革,为下一代计算和智能设备铺平道路。

尽管当下在先进工艺领域,国内企业仍面临不小的挑战,突破之路道阻且长,但在先进封装赛道上,部分企业已经锤炼出全流程自主可控的国产方案,更凭借出色的产品竞争力与技术实力站稳了脚跟。

近日,珠海天成先进半导体科技有限公司携“九重”三维集成技术体系亮相Elexcon2025,我们也有幸在展台采访到了天成先进的副总经理蒲晓龙。他分享了九重这一技术体系的纵横(2.5D系统集成)、洞天(3D立体集成)、方圆(高端封装)三大技术方向,如何覆盖智能驾驶、传感成像、数据通信、生物医学、消费电子等多个领域用户。


“九重”——纯国产先进封装全技术平台

“九重”体系的命名灵感来源于中国传统文化中的“九重天”,象征层层递进、互联互通的技术理念。这是国内首个以中文命名的先进封装技术体系,彰显了技术创新与文化自信的融合。平台聚焦纵横(2.5D系统集成)、洞天(3D立体集成)、方圆(高端封装)三大技术方向,通过高深宽比TSV硅通孔技术、双大马士革RDL重布线技术、多芯集成大晶圆重构技术以及多维互连高密度组装技术,构建了完整的晶圆级中道封装解决方案。

纵横(2.5D系统集成),是一种通过中介层(Interposer)实现多个芯片高密度互连的先进封装技术。中介层作为芯片与基板之间的桥梁,通过TSV和RDL实现高密度互连,以实现芯片间信号的高速、高带宽、低延迟传输。其核心作用是打破了晶圆制造技术中芯片尺寸受到光罩尺寸限制的问题,并且成倍提高了系统集成度与设计灵活性、降低了制造成本与功耗、增强了系统性能与散热性能。2.5D集成技术在高性能计算、人工智能、网络通信和消费电子等多个领域有广泛应用。

洞天(3D立体集成),又称为三维叠层芯片集成技术,是一种先进的半导体封装技术。它通过在垂直方向上叠放多个芯片,并利用TSV(Through Silicon Via)即硅穿孔等先进微互连技术实现芯片间的高效垂直电气互连,显著提升了系统的集成度和性能,最大限度减小了封装尺寸,具有高密度、低功耗、高速通信及强抗干扰能力等特点。广泛应用于高性能计算、人工智能、存储器、5G通信、图像传感器等多个领域,并展现出广阔的应用前景。

方圆(高端封装)是一种专为高性能芯片设计的先进封装方法,结合了超高密度和精细间距的特性,它通过缩小焊盘间距和优化焊球布局,实现了高连接密度、精细布线以及出色的电气性能。这一技术不仅支持芯片的小型化与高集成度,还确保了良好的散热和高可靠性,因此广泛应用于高性能计算、人工智能、网络通信、汽车电子及消费电子等领域。


国产先进封装的时代机遇与挑战

凭借其“九重”三维集成技术体系,天成先进展现了国产封装技术的全面实力。依托一站式服务和过硬的竞争力,承接从流片到封装的全流程,为国内芯片企业摆脱海外依赖提供了重要支持。尤其是在晶圆级中道加工领域,天成先进通过技术突破和政策助力,力图成为国产封装产业链的核心力量。

虽然当下行业在向更高质量规模化发展的过程中仍面临阶段性挑战,但以天成先进为代表的国内企业正以积极突破的姿态稳步前行。从技术根基来看,核心工艺已实现自主可控,性能持续逼近业内一流水平,量产能力在实践中不断验证并稳步提升。在创新路径上,正通过持续的性能优化与场景落地,逐步赢得市场认可与客户信赖。

目前,国产先进封装技术正从 “技术可用” 向 “性能领先”“成本可控”“生态完善” 全面进阶,未来不仅将成为国内半导体产业链自主可控的重要支柱,更有望在全球市场竞争中占据一席之地。随着研发成果向产业化的加速转化,相信在不久的将来,国产先进封装将以更成熟的技术、更稳定的量产能力,为全球电子产业创新注入强劲的 “中国动能”。

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