在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的浪潮中，先進(jìn)封裝技術(shù)已成為提升芯片性能、降低成本的關(guān)鍵路徑。根據(jù)Yole和集微咨詢的預(yù)估，2022-2026年全球先進(jìn)封裝市場(chǎng)規(guī)模將從379億美元增長(zhǎng)至482億美元，CAGR達(dá)到6.2%。未來(lái)先進(jìn)封裝技術(shù)在整個(gè)封裝市場(chǎng)的占比正在逐步提升，3D封裝、扇型封裝(FOWLP/PLP)、微間距焊線技術(shù)，以及系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)等技術(shù)的發(fā)展成為延續(xù)摩爾定律的重要途徑。
2024年，中國(guó)先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)在挑戰(zhàn)與機(jī)遇中奮勇前行，取得了一系列令人矚目的成果。以下將從封測(cè)廠、設(shè)備、Chiplet、TGV 四個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域，全面回顧這一年產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程。
一、封測(cè)廠：產(chǎn)能擴(kuò)張與技術(shù)攻堅(jiān)齊頭并進(jìn)
封測(cè)廠作為先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)的核心環(huán)節(jié)，其發(fā)展?fàn)顩r直接影響著整個(gè)產(chǎn)業(yè)的格局。2024年，國(guó)內(nèi)封測(cè)大廠憑借技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)能擴(kuò)張，在全球市場(chǎng)中嶄露頭角，為中國(guó)先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)的崛起奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
在2024年的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)浪潮中，長(zhǎng)電科技、通富微電、華天科技等封測(cè)廠巨頭成為推動(dòng)先進(jìn)封裝領(lǐng)域發(fā)展的核心力量。
長(zhǎng)電科技成績(jī)斐然，2024年前三季度累計(jì)實(shí)現(xiàn)收入249.8億元，同比增長(zhǎng)22.3%，三季度及前三季度收入均創(chuàng)歷史新高，第三季度歸母凈利潤(rùn)達(dá)4.6億元。其先進(jìn)封裝產(chǎn)能持續(xù)緊張，以晶圓級(jí)封裝為主的先進(jìn)封裝及高端測(cè)試領(lǐng)域已滿產(chǎn)，正全力擴(kuò)產(chǎn)以滿足客戶旺盛需求。公司推出的 XDFOI Chiplet高密度多維異構(gòu)集成系列工藝已穩(wěn)定量產(chǎn)，在高性能計(jì)算、人工智能等多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，在高密度供電的先進(jìn)封裝業(yè)務(wù)上更是增長(zhǎng)迅猛，有效解決了芯片集成度和用電密度提升帶來(lái)的難題。
通富微電同樣表現(xiàn)亮眼，2024年前三季度營(yíng)收170.81億元，同比增長(zhǎng)7.38%，歸母凈利潤(rùn)5.53億元實(shí)現(xiàn)扭虧。在技術(shù)研發(fā)上，積極啟動(dòng)基于玻璃芯基板和玻璃轉(zhuǎn)接板的FCBGA芯片封裝技術(shù)，滿足多領(lǐng)域高性能芯片需求。產(chǎn)能建設(shè)方面，Memory二期項(xiàng)目首臺(tái)設(shè)備入駐，新增關(guān)鍵設(shè)備助力高端產(chǎn)品量產(chǎn)；通富通達(dá)先進(jìn)封測(cè)基地項(xiàng)目開(kāi)工，聚焦多層堆疊等先進(jìn)封裝產(chǎn)品，涉足通訊、存儲(chǔ)器等關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域。
華天科技也不甘示弱，2024年前三季度營(yíng)業(yè)收入105.31億元，同比增長(zhǎng)30.52%，歸母凈利潤(rùn)3.57億元，同比增長(zhǎng)330.83%。新生產(chǎn)基地建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)，華天江蘇、華天上海已進(jìn)入生產(chǎn)階段，盤(pán)古半導(dǎo)體FOPLP生產(chǎn)線建設(shè)也已啟動(dòng)。在技術(shù)成果上，汽車電子封裝規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，2.5D、FOPLP項(xiàng)目進(jìn)展順利，雙面塑封BGA SIP、超高集成度uMCP等產(chǎn)品具備量產(chǎn)能力，銦片封裝技術(shù)量產(chǎn)并應(yīng)用于多個(gè)重要領(lǐng)域。
除了三大頭部封測(cè)廠，眾多新興的先進(jìn)封裝項(xiàng)目也取得可喜進(jìn)展。2024年6月13日，湖南湘江新區(qū)安牧泉先進(jìn)封裝基地投入使用，該基地全面投產(chǎn)后，將實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)2000萬(wàn)顆高算力大芯片先進(jìn)封裝能力，助力長(zhǎng)沙成為國(guó)內(nèi)高端大芯片先進(jìn)封裝高地。
11月下旬，齊力半導(dǎo)體先進(jìn)封裝項(xiàng)目（一期）工廠在紹興啟用，已建成年產(chǎn)200萬(wàn)顆大尺寸 AI 芯片Chiplet封裝生產(chǎn)線；盛合晶微三維多芯片集成封裝項(xiàng)目J2C廠房順利封頂，將支撐該公司三維多芯片集成加工和超高密度互聯(lián)三維多芯片集成封裝等項(xiàng)目的發(fā)展。
可以說(shuō)，國(guó)內(nèi)封測(cè)產(chǎn)業(yè)在2024年通過(guò)產(chǎn)能擴(kuò)張和技術(shù)創(chuàng)新，不斷提升自身在全球先進(jìn)封裝市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，為中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展筑牢根基。
二、封測(cè)設(shè)備：國(guó)產(chǎn)廠商砥礪前行，關(guān)鍵領(lǐng)域多點(diǎn)突破
先進(jìn)封裝設(shè)備是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石，長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)在這一領(lǐng)域面臨著國(guó)外技術(shù)封鎖的挑戰(zhàn)?？上驳氖窃?024年，國(guó)產(chǎn)設(shè)備廠商憑借不懈的努力和創(chuàng)新，在多個(gè)關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大突破，在先進(jìn)封裝設(shè)備領(lǐng)域多個(gè)關(guān)鍵設(shè)備類型上也取得重要進(jìn)展，為產(chǎn)業(yè)的自主可控發(fā)展注入了強(qiáng)大動(dòng)力。
例如，在刻蝕設(shè)備方面，中微半導(dǎo)體的深硅等離子刻蝕機(jī)在硅通孔刻蝕研發(fā)及量產(chǎn)中表現(xiàn)出色，為先進(jìn)封裝提供了精準(zhǔn)的刻蝕工藝；北方微電子的DSE200系列刻蝕機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá)50:1的硅高深寬比刻蝕，且側(cè)壁形貌控制和刻蝕選擇比優(yōu)良，滿足了先進(jìn)封裝高精度刻蝕需求。
鍍膜設(shè)備領(lǐng)域，微導(dǎo)納米的iTomic? HiK系列原子層沉積鍍膜系統(tǒng)，為客戶制程高介電常數(shù)（High - k）柵氧層、MIM電容器絕緣層、TSV介質(zhì)層等薄膜工藝提供了有力支持。
晶圓減薄設(shè)備上，晶盛機(jī)電自主研發(fā)的wgp12t減薄拋光設(shè)備成功實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定加工12英寸30μm超薄晶圓，有效攻克了超薄晶圓加工難題，提升了我國(guó)在該領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
直寫(xiě)光刻領(lǐng)域，目前芯碁微裝設(shè)備已實(shí)現(xiàn)低至2um的線寬距，涉及工藝包括垂直布線TSV、水平布線Bumping的RDL環(huán)節(jié)等，以靈活的數(shù)字掩模和高良品率滿足了先進(jìn)封裝客戶的要求，目前已有多臺(tái)設(shè)備交付客戶端，產(chǎn)品的穩(wěn)定性和功能已經(jīng)得到驗(yàn)證。
此外，在國(guó)內(nèi)先進(jìn)封裝市場(chǎng)迅速增長(zhǎng)以及地緣政治緊張局勢(shì)為市場(chǎng)和供應(yīng)鏈帶來(lái)不確定性的雙重作用下，一些外資企業(yè)近幾年也開(kāi)始大力布局國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。
例如ASMPT半導(dǎo)體分部在國(guó)內(nèi)設(shè)立的獨(dú)立主體奧芯明，自2023年在中國(guó)成立以來(lái)，依托ASMPT的技術(shù)支持和經(jīng)驗(yàn)，充分利用本土供應(yīng)鏈、研發(fā)工藝和人才資源，將先進(jìn)封裝產(chǎn)品和技術(shù)逐步引入中國(guó)，為中國(guó)客戶提供“國(guó)產(chǎn)化”、“高質(zhì)量”、“有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力”的整體解決方案，推動(dòng)中國(guó)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2024年奧芯明在上海張江臨港科技港啟用研發(fā)中心，推進(jìn)大芯片、內(nèi)存芯片及倒裝芯片封裝技術(shù)國(guó)產(chǎn)化開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)部分IP引入和貼裝、鍵合設(shè)備本土制造，本土研發(fā)人員占比達(dá)12%，展現(xiàn)了公司本土研發(fā)能力的戰(zhàn)略升級(jí)，以及深耕中國(guó)市場(chǎng)、解決半導(dǎo)體后端設(shè)備供應(yīng)鏈需求挑戰(zhàn)的決心。
這些設(shè)備廠商的努力，為我國(guó)先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)的自主可控發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的設(shè)備保障，逐步打破國(guó)外設(shè)備的壟斷局面。
三、Chiplet：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)協(xié)同發(fā)展
Chiplet技術(shù)作為半導(dǎo)體領(lǐng)域的新興力量，正引領(lǐng)著芯片設(shè)計(jì)與制造的新變革。2024年，國(guó)內(nèi)在Chiplet領(lǐng)域圍繞技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)制定和應(yīng)用落地展開(kāi)了一系列積極探索，為構(gòu)建完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)邁出了關(guān)鍵步伐。國(guó)內(nèi)Chiplet產(chǎn)業(yè)生態(tài)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)，技術(shù)創(chuàng)新與標(biāo)準(zhǔn)制定雙輪驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)前行。
在技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)方面，芯和半導(dǎo)體的EDA產(chǎn)品升級(jí)為“集成系統(tǒng)EDA”，并發(fā)布了針對(duì)下一代電子系統(tǒng)的SI/PI/多物理場(chǎng)分析EDA解決方案，包括針對(duì)Chiplet先進(jìn)封裝及板級(jí)系統(tǒng)的信號(hào)完整性、電源完整性、電磁仿真、熱和應(yīng)力等多個(gè)EDA分析平臺(tái)的多款新品，為Chiplet系統(tǒng)工藝協(xié)同優(yōu)化提供關(guān)鍵技術(shù)支撐；易卜半導(dǎo)體在自有專利基礎(chǔ)上，成功開(kāi)發(fā)出國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，具有行業(yè)領(lǐng)先水平的新型2.5D Chiplet封裝技術(shù)COORS-R和COORS-V；北極雄芯牽頭起草的《芯粒互聯(lián)接口規(guī)范》——Advanced Cost - driven Chiplet Interface（ACC）團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，制定了32Gbps及以上的芯粒高速互聯(lián)接口標(biāo)準(zhǔn)，有力推動(dòng)了行業(yè)互操作性和標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。
企業(yè)與產(chǎn)品層面，芯礪智能正式發(fā)布全自研Chiplet Die-to-Die互連IP（以下稱CL-Link）芯片一次性流片成功并順利點(diǎn)亮，為人工智能時(shí)代算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)帶來(lái)更加多元靈活的互連解決方案；奎芯科技取得了多項(xiàng)自主研發(fā)IP技術(shù)測(cè)試成果，并與韓國(guó)AD Technology公司達(dá)成戰(zhàn)略合作；北極雄芯“啟明935A”芯片成功點(diǎn)亮并完成功能性測(cè)試達(dá)到車規(guī)級(jí)量產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，且公司再獲投資用于下一代功能型Chiplet研發(fā)，其“啟明 935”通用型HUB Chiplet及“大熊星座”AI Chiplet已成功流片并取得車規(guī)級(jí)雙認(rèn)證。芯原憑借其一站式芯片設(shè)計(jì)服務(wù)，以及數(shù)千款先進(jìn)工藝芯片的模塊化設(shè)計(jì)和拆分整合量產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，為客戶成功設(shè)計(jì)并量產(chǎn)了基于Chiplet架構(gòu)的高性能計(jì)算芯片，面向數(shù)據(jù)中心和汽車應(yīng)用，這使芯原能夠根據(jù)客戶需求，靈活配置不同工藝或產(chǎn)線的IP組合，完成復(fù)雜的Chiplet設(shè)計(jì)。云天勵(lì)飛Deep Edge 10作為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的國(guó)產(chǎn)14nm Chiplet大模型推理芯片，采用自主可控的國(guó)產(chǎn)工藝，內(nèi)含國(guó)產(chǎn)RISC-V核，支持大模型推理部署。依托自研芯片DeepEdge10創(chuàng)新的D2D chiplet架構(gòu)打造的X5000推理卡，已適配并可承載SAM CV大模型、Llama2等百億級(jí)大模型運(yùn)算，可廣泛應(yīng)用于AIoT邊緣視頻、移動(dòng)機(jī)器人等場(chǎng)景。
市場(chǎng)與行業(yè)角度，隨著人工智能等領(lǐng)域?qū)Ω咝阅苡?jì)算需求的爆發(fā)，Chiplet市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛加速布局，產(chǎn)業(yè)鏈以及產(chǎn)學(xué)研之間合作不斷涌現(xiàn)，例如原粒半導(dǎo)體與超摩科技攜手宣布達(dá)成戰(zhàn)略合作，雙方將圍繞原粒半導(dǎo)體領(lǐng)先的高性能NPU Chiplet產(chǎn)品與超摩科技的高性能CPU Chiplet以及超摩高性能Chiplet互聯(lián)方案C-Link，共同致力于開(kāi)發(fā)集高性能與高集成度于一身的多模態(tài)AI大模型解決方案；無(wú)錫中微高科電子有限公司牽頭組建的“長(zhǎng)三角Chiplet集成技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)合體”將聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)、江南大學(xué)、芯光互連研究院等，聚力攻克以Chiplet集成為典型應(yīng)用的“卡脖子”難題，加速“0-1-100”的技術(shù)成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用。
中芯國(guó)際等產(chǎn)業(yè)鏈頭部企業(yè)也紛紛加大投入，促進(jìn)了Chiplet技術(shù)在更多領(lǐng)域的應(yīng)用拓展，產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作日益緊密，共同構(gòu)建Chiplet產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
四、TGV：突破壟斷，構(gòu)建本土產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)
隨著人工智能技術(shù)對(duì)AI芯片的性能需求不斷提升，其尺寸也隨之逐步增大。與此同時(shí)，封裝基板作為承載芯片并實(shí)現(xiàn)電氣連接的關(guān)鍵部件，也在朝著更大尺寸的方向發(fā)展。這一趨勢(shì)使得備受矚目的玻璃基板及TGV技術(shù)嶄露頭角，它們憑借獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，被業(yè)界廣泛認(rèn)為是引領(lǐng)下一代三維集成發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，有望為先進(jìn)封裝領(lǐng)域帶來(lái)全新的變革與突破，為解決當(dāng)下AI芯片及封裝基板發(fā)展所帶來(lái)的封裝難題提供有效途徑。
2024年，國(guó)內(nèi)在這一領(lǐng)域取得了一系列令人矚目的成就，成功打破海外壟斷，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。
在玻璃基板方面，中建材玻璃新材料研究院集團(tuán)有限公司和蚌埠中光電科技有限公司聯(lián)合研發(fā)的首片8.6代OLED玻璃基板產(chǎn)品成功下線；彩虹股份位于咸陽(yáng)的國(guó)產(chǎn)首條超高世代基板玻璃生產(chǎn)線順利點(diǎn)火投產(chǎn)，且8.5 代 +基板玻璃生產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目池爐點(diǎn)火，大幅提升了我國(guó)玻璃基板的生產(chǎn)能力和技術(shù)水平。
TGV技術(shù)與設(shè)備上，三疊紀(jì)（廣東）科技有限公司的國(guó)內(nèi)首條TGV板級(jí)封裝全自動(dòng)化生產(chǎn)線在東莞松山湖投產(chǎn)，預(yù)計(jì)年產(chǎn)3萬(wàn)片510*515mm玻璃封裝基板，其集成了搬運(yùn)、傳輸?shù)汝P(guān)鍵環(huán)節(jié)，配備高速激光誘導(dǎo)等重要設(shè)備；尊恒半導(dǎo)體開(kāi)發(fā)出新型電鍍技術(shù)及設(shè)備，實(shí)現(xiàn)高徑比電鍍，為TGV轉(zhuǎn)接板提供可行金屬化路線；帝爾激光的TGV激光微孔設(shè)備已獲小批量訂單，其微孔加工技術(shù)在深徑比和孔徑控制上表現(xiàn)優(yōu)異。矩陣多元科技完成用于高深寬比TGV種子層金屬化的PVD設(shè)備樣機(jī)搭建，正在為多家意向客戶進(jìn)行打樣測(cè)試。
此外，云天半導(dǎo)體、沃格光電、賽微電子、成都邁科等在TGV產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造方面都實(shí)現(xiàn)了各自的技術(shù)突破，打破了海外廠商高度壟斷的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局。
眾多國(guó)內(nèi)企業(yè)在TGV領(lǐng)域的突破，不僅降低了我國(guó)對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品的依賴，還為先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了新的技術(shù)路徑和產(chǎn)業(yè)支撐，推動(dòng)我國(guó)在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中的地位穩(wěn)步提升。
結(jié)語(yǔ)
2024年中國(guó)先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)在封測(cè)廠、設(shè)備、Chiplet、TGV 等多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域都取得了顯著的進(jìn)展，盡管仍面臨諸多挑戰(zhàn)，但整體發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，為未來(lái)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步突破奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，有望在全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)更有利的地位。
