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2024年可谓是先进封装进击元年,随着AI时代的渐行渐近,以及摩尔定律物理极限的日益临近,先进封装的行业价值不断提升。曾几何时,这个半导体产业链后端工艺,已有重构行业价值体系的趋势
日前,台积电公布的“晶圆制造2.0”模式,将存储器制造、IC制造与封装测试的壁垒打破,均纳入代工产业,其核心正是基于CoWoS先进封装在AI时代无可替代的行业地位。在长江存储董事长陈南翔等行业大拿看来,未来先进封装技术的重要性或许将超过晶圆制造技术。
同样大洋彼岸的美国也把先进封装列入战略层面,去年11月拜登政府宣布投入30亿美元全力提高美国先进封装能力;美国战略与国际研究中心(CSIS)认为先进封装已经成为未来十年中美半导体产业的主要厮杀战场之一。进入2024,波士顿咨询进一步强调先进封装已经从根本上改变了芯片行业的发展逻辑,目前半导体行业的商业模式也必将被打破。
所谓先进封装是指采用先进的设计思路和集成工艺,对芯片进行封装重构,能有效提高系统功能密度的封装技术。芯片制程的特征尺寸逐渐接近物理极限,单纯靠系统级芯片提高性能变得更加困难:半导体行业从晶圆制造技术节点的推进,逐渐转向封装技术的创新,要向上游晶圆级封装和向下游模块的系统级封装(SiP,System in Package)创新,以提高产品集成度、性能,同时达到大幅降低成本的目的,这也是国内半导体突破封锁的重要途径。
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近年,国家和地方对先进封装的扶持可谓不遗余力。早在2011年,国务院发布的《工业转型升级规划(2011-2015)》提出了要发展先进封装工艺,攻克关键技术;2019年11月,国务院发布了《国家集成电路产业发展推进纲要》,强调中高端封装测试业收入应达到封装测试业总收入的30%以上。大力发展先进封装技术,2030年达到国际先进水平;2023年,国家提出了完善先进封装相关技术及材料的评价体系,推动相关行业的应用。
期间,上海、重庆、江苏、浙江、山东等地相继出台落地政策,大力发展先进封装行业技术。
数据显示,目前全球封测市场规模达到857亿美元,其中48.8%为先进封装。中国封测市场规模将在2026年增长至3248亿元,先进封装将广泛应用在高端逻辑芯片、存储器、射频芯片、图像处理芯片、触控芯片等领域,终端应用于移动&消费电子、汽车电子和电信基础设施、宇航电子等场景。随着物联网、5G 通信、人工智能、大数据、AI 手机及PC、高阶自动驾驶等新技术的发展均要求高性能算力,先进封装作为提升芯片性能的有效手段有望加速渗透与成长。
先进封装产业链
先进封装产业链是一个复杂且庞大的系统,涵盖了技术研发、封装新材料及设备、制备及测试,以及下游应用。
其中在技术研发环节,随着AI大模型等新一代信息技术加速演进,Chiplet成为后道制程中提升AI芯片算力的最佳途径。国内外各大厂商均有所布局。我国在晶圆级、2.5D/3D 以及系统级等先进封装技术与国际大厂仍有一定差距,需紧跟趋势以实现跨越发展
为了实现先进工艺,半导体设备、材料均需要有针对性的性能提升。
第2届第三代半导体及先进封装技术创新大会特设了先进封装论坛,设置了先进封装及Chiplet应用、先进封装互联技术、先进封装材料、面板级封装机国产设备机遇四大专场。深入探讨技术瓶颈,全面剖析技术趋势,寻找先进封装的中国方案。
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