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先进封装
投资 2026-04-23 · 3 min read · 12 backlinks
先进封装
定义
先进封装(Advanced Packaging)是指超越传统摩尔定律限制、通过封装层面的创新提升芯片性能、降低功耗和成本的技术总称。传统封装仅起到芯片保护和电气连接作用,先进封装则通过多芯片堆叠、芯片间高密度互连、2.5D/3D集成等方式,在封装层面实现类似"超越制程节点"的性能提升,被视为"后摩尔时代"提升芯片算力密度的核心路径。
详细说明
为什么重要
当芯片制程进入3nm以下,物理极限和成本考量使得单纯依靠缩小晶体管尺寸来提升性能变得越来越困难。先进封装提供了另一条路径:不是让芯片"更好",而是让芯片"更多、更密集"。
代表技术:
- COWOS(Chip on Wafer on Substrate):台积电主导,将芯片堆叠在晶圆上再连接到基板上,大幅提升AI芯片算力密度(英伟达H100/H200/B200采用)
- InFO(Integrated Fan-Out):台积电集成扇出型封装,用于苹果A系列芯片
- FOWLP(Fan-out Wafer Level Packaging):晶圆级扇出封装
- 2.5D封装:芯片并排放置在带有硅通孔(TSV)的中介层上
- 3D封装:芯片垂直堆叠
AI时代的核心驱动力
AI芯片(如英伟达H100/B200)之所以需要先进封装,根本原因在于:
- AI计算需要大量芯片协同工作(GPU集群)
- 芯片间的数据交换带宽成为瓶颈
- 先进封装可以在芯片间提供极低延迟、极高带宽的互连
"台积电的COWOS技术通过将多个芯片堆叠在一起,大幅提升算力密度。"——芯碁微装视频
封装材料的新挑战
先进封装对材料提出了更严苛的要求:
- 低翕力:避免芯片堆叠时应力过大导致失效
- 高导热:多芯片堆叠散热更困难
- 热膨胀匹配:不同材料的热膨胀系数必须匹配
- 低介电损耗:高速互连要求极低信号损耗
圣泉集团已针对COWOS封装开发了整套材料解决方案,低翕力高导热封装材料通过台积电初步测试。
与其他概念的关系
- 先进封装是 半导体封装材料 的高端形态
- 涉及 环氧树脂(底部填充、塑封)、低介电材料(再分布层)等材料
- 需要 直写光刻 设备在芯片载板上曝光精细线路
- COWOS等先进封装技术是 AI芯片竞争 的核心支撑
- 台积电是先进封装的主要推动者
- Chiplet 是先进封装的核心应用场景,大芯片切小块用封装技术拼合
- 华大九天2025年发布STORM平台,全球首款先进封装设计平台,支持HBM/UCIe多芯片自动布线
- EDA 中封装设计EDA是新兴高增长方向
来源
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