AI應(yīng)用致復(fù)雜SoC需求暴漲，2.5D/Chiplet等先進(jìn)封裝技術(shù)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

先進(jìn)封裝包括倒裝焊、2.5D封裝、3D封裝、晶圓級(jí)封裝、Chiplet等，過去幾年我國先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。根據(jù)中國半導(dǎo)體協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2023年我國先進(jìn)封裝市場規(guī)模達(dá)1330億元，2020年-2023年期間的年復(fù)合增長率高達(dá)14%。不過，目前國內(nèi)先進(jìn)封裝市場占比僅為39.0%，與全球先進(jìn)封裝市場占比48.8%相比仍有較大差距，尚有較大提升空間。
    受益于AI產(chǎn)業(yè)大發(fā)展，目前全球先進(jìn)封裝產(chǎn)能吃緊。隨著AI、自動(dòng)駕駛等應(yīng)用對(duì)芯片性能要求越來越高，后續(xù)全球和中國先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)仍有巨大的發(fā)展空間。

Chiplet技術(shù)創(chuàng)新的挑戰(zhàn)

Chiplet是先進(jìn)封裝重要組成部分，通常被翻譯為“芯粒”或“小芯片”，憑借高性能、低功耗、高面積使用率等優(yōu)勢，Chiplet被認(rèn)為是延續(xù)摩爾定律“經(jīng)濟(jì)效益”的有效手段。
    當(dāng)然，作為芯片創(chuàng)新的革命性技術(shù)，Chiplet技術(shù)發(fā)展也面臨著一些挑戰(zhàn)，比如Chiplet在晶圓管理方面提升了連接復(fù)雜性、時(shí)間敏感性；管理多顆芯粒的規(guī)格可能給芯片良率帶來一定的挑戰(zhàn)；Chiplet在芯片制造方面的成本還需要得到優(yōu)化等。
   進(jìn)一步來看，要想高效利用Chiplet，離不開先進(jìn)封裝技術(shù)。Chiplet讓芯片可分解成特定模塊，按封裝介質(zhì)材料和封裝工藝劃分，Chiplet的實(shí)現(xiàn)方式主要包括以下幾種：MCM、2.5D封裝、3D封裝。目前，Chiplet是“以大為美”，封裝尺寸越做越大，那么一個(gè)明顯的問題就是翹曲，給引線焊接帶來了更大的挑戰(zhàn)。應(yīng)對(duì)翹曲，玻璃基板是一個(gè)非常好的方式，但玻璃基板依然在探索階段。
    大尺寸封裝帶來的第二個(gè)問題是散熱。先進(jìn)封裝芯片在能滿足高性能計(jì)算、人工智能、功率密度增長需求的同時(shí)，散熱問題也變得更加復(fù)雜。因此，解決芯片封裝散熱問題是一項(xiàng)至關(guān)重要的任務(wù)。

先進(jìn)封裝是當(dāng)前和未來芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)，是打造高性能計(jì)算芯片的主要手段。當(dāng)然，無論是Chiplet，還是2.5D/3D封裝，都有一些額外的挑戰(zhàn)，比如大封裝的翹曲和散熱，異構(gòu)集成的供電等問題。產(chǎn)業(yè)界依然在探索如何用更好的方式實(shí)現(xiàn)先進(jìn)封裝，這也需要制造和封裝巨頭起到更好的引導(dǎo)作用，先進(jìn)封裝需要標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)。

聲明：本文摘自國內(nèi)外相關(guān)研究報(bào)道，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場，僅供參考。