先进封装是指能够将多个芯片、功能和材料集成到一个紧凑封装中的创新方法。 3D 堆叠、系统级封装 (SiP)、扇出型晶圆级封装 (FOWLP) 和晶圆上芯片 (CoW) 等技术使半导体制造商能够应对日益增长的性能需求、功率限制和小型化挑战。这些技术在加快数据处理速度、降低功耗和改善散热方面具有显著优势，而这些是智能手机、自动驾驶汽车和 AI 驱动数据中心等下一代设备的关键因素。
全球半导体行业正在经历一场变革，推动力是人们对更强大、更高效、更紧凑的芯片的需求不断增长。这场变革的核心是先进封装技术——这一关键组件正在重塑半导体的设计、制造和集成到下一代电子设备中的方式。虽然传统封装方法已达到极限，但先进封装的创新正在突破可能的界限，实现人工智能 (AI)、5G、高性能计算 (HPC)等领域的应用。美国、韩国、中国台湾和中国大陆等国家/地区正处于领先地位。亚化咨询半导体材料研究团队对美国、中国、韩国的先进封装最新进展进行简要梳理。
——美国3亿美元资助先进封装！
2024年11月21日，美国拜登-哈里斯政府宣布，商务部将为佐治亚州、加利福尼亚州和亚利桑那州的先进封装研究项目提供最多3亿美元的资助。这一资金将用于加速开发对半导体行业至关重要的先进封装技术，助力美国在全球半导体市场中保持竞争力。受资助的机构包括佐治亚州的Absolics公司、加利福尼亚州的应用材料公司，以及亚利桑那州的亚利桑那州立大学。
每个项目预计获得的资助金额高达1亿美元，旨在推动先进基板技术的发展。先进基板是一种将多个半导体芯片集成的物理平台，能够实现高速、高效的芯片间通信、功率传输和散热管理。这项技术对于推动人工智能、高性能计算、下一代无线通信及电力电子的创新至关重要。
然而，目前美国尚未具备生产这种先进基板的能力，这也成为美国半导体行业的一大瓶颈。因此，推动这一技术的发展将有助于提高美国半导体制造的自主能力，减少对外部供应商的依赖。
美国已成为先进封装领域的重要参与者，特别是通过诸如 CHIPS for America计划等举措，其中包括大量投资以加强国内半导体供应链。美国通过资助先进封装技术和新材料开发，旨在减少对外国供应商的依赖。
英特尔、美光和应用材料等领先的美国公司正在推进封装技术方面取得重大进展。例如，英特尔一直在大力投资其 Foveros 3D 封装技术，而美光则专注于将 DRAM 和逻辑设备集成到用于高性能计算应用的先进封装中。此外，美国政府注重人才培养和与大学的科研合作，旨在为下一代半导体创新奠定坚实的基础。
——中国在先进封装领域的进展显著
2024年11月23日，齐力半导体在浙江绍兴柯桥区的先进封装项目（一期）工厂已于正式启用。该项目计划总投资高达30亿元人民币，总用地80亩，分两期建设。一期已经建成年产200万颗大尺寸AI芯片Chiplet封装生产线，主要产品包括GPU、CPU等芯片的先进封装。
随着二期项目的全面运营，预计年销售额将达到20亿元人民币。齐力半导体已完成多项国内领先的大尺寸、高算力XPU芯片的Chiplet封装研发，其主要产品GPU、CPU芯片将应用于大数据存储计算、人工智能、汽车电子、雷达、通信等领域和产业。此外，齐力半导体（绍兴）有限公司在2024年10月2日完成了首批样品的交付，比预计时间提前了一个多月。这标志着齐力半导体在先进封装领域迈出了重要一步。
作为全球最大的半导体市场，中国市场的需求不仅为全球半导体产业注入了信心和活力，也成为驱动技术创新和进步的关键力量。中国在先进封装技术领域取得了显著进展，如2.5D和3D封装、扇出型封装（Fan-Out Packaging）、晶圆级封装（WLCSP）等技术领域，中国企业已经取得了显著进展，长电科技、华天科技、甬矽电子等厂商的2.5D、3D等先进封装技术持续取得突破，通富微电、长电科技、华天科技等国内厂商有望在全球半导体先进封装市场的竞争中扮演越来越重要的角色。
中国在全球半导体封装领域中积极参与国际合作，与全球领先的半导体公司和科研机构进行技术交流和合作研发，提升了国内企业的技术水平和创新能力。政策支持和产业推动：中国政府出台了一系列政策支持半导体封装行业的发展，如《国家集成电路产业发展推进纲要》和《集成电路产业发展基金》，这些政策为行业的发展提供了政策和资金支持。
产业链的完善和生态系统的构建：中国在半导体封装领域已经形成了完整的产业链，从设计、制造到测试，各个环节紧密衔接，为封装行业的发展提供了有力支持。市场规模的快速增长：中国先进封装市场规模快速增长，预计到2025年市场规模将上涨至1137亿元人民币，显示出中国在全球先进封装市场中的份额逐步提升。
——中国台湾：台积电创新引领潮流
台积电(TSMC)在中国台湾建立专门的先进封装供应链集群，证明了其致力于保持领导地位的承诺。该计划将专注于几种关键封装技术，包括 3D IC、SiP 和 FOWLP，以应对日益复杂的半导体设计。
在充满活力的半导体创新领域，台积电一直引领尖端先进封装解决方案的开发。这些技术对于提高现代芯片的性能和效率至关重要，特别是在人工智能 (AI)、数据中心和高性能计算 (HPC) 等领域。台积电的先进封装技术，如 CoWoS (基板上晶圆芯片) 和SoIC (集成芯片系统) 对芯片行业的未来至关重要。
最近的报告强调了台积电努力扩大其封装能力，以满足 Apple、AMD 和 NVIDIA 等主要参与者日益增长的需求。他们创新的 3D 封装和扇出晶圆技术不仅突破了性能极限，而且还减少了 AI 驱动系统的物理空间要求。例如，台积电的龙潭先进封装工厂已达到满负荷生产，该公司目前正专注于扩建其竹南 AP6 工厂，以满足对超高效芯片堆叠日益增长的需求。
一个值得注意的进展是台积电最近与 Amkor Technology 合作，在亚利桑那州皮奥里亚建立了一个先进封装工厂，以符合美国 CHIPS 法案的目标。此举标志着半导体格局的重大转变，因为它有助于减少美国对亚洲封装业务的依赖，尤其是来自中国台湾和韩国的封装业务。亚利桑那州的工厂将专注于扇出型晶圆封装，这是 Apple 的 iPhone 和MacBook 等流行设备使用的关键技术。
该工厂位于台积电凤凰城工厂附近的战略位置，反映了封装在半导体制造中日益增长的重要性，而该领域以前由海外生产主导。
此外，台积电的 SoIC 技术正在迅速受到关注。它提供了一种 3D 芯片堆叠解决方案，AMD 已在其MI300 AI 芯片中采用了该解决方案，预计它将成为 Apple 和 NVIDIA 未来高性能芯片的关键组件。Apple 即将于 2024 年底推出的 M4 Ultra 将使用 3D 封装技术来构建基于 AI 的服务器 CPU。
总而言之，台积电的先进封装努力不仅在芯片性能方面突破了极限，而且在塑造半导体生产的未来方面发挥着至关重要的作用。随着公司不断扩大产能和能力，它完全有能力满足 AI 和 HPC 市场日益增长的需求，同时也为全球半导体供应链的地缘政治重塑做出贡献。
——韩国：推动封装技术和材料创新
韩国是三星电子和 SK 海力士等主要半导体巨头的所在地，也在加大先进封装创新力度。三星是全球领先的存储芯片和逻辑设备制造商，一直处于 3D 封装技术的前沿，尤其是在硅通孔 (TSV) 和 2.5D/3D IC 集成方面。该公司在开发支持 AI、5G 和 HPC 应用的下一代封装解决方案方面投入了大量资金，帮助其保持与台积电等竞争对手的竞争优势。
SK海力士量产321层NAND闪存：SK海力士宣布开始量产全球最高的321层1Tb TLC 4D NAND闪存，并计划从明年上半年起向客户提供。
三星扩产先进封装：三星电子正在扩大国内外投资，以强化其先进半导体封装业务，包括中国苏州厂与韩国天安基地等。
三星电子近期在全球先进封装领域采取了多项重要举措。首先，三星正在扩大其国内外投资，特别是在中国苏州的工厂，三星签订了价值约200亿韩元（约合1.04亿元人民币）的合同，用于购置和安装半导体设备，以扩充该基地的生产能力。苏州工厂作为三星唯一的海外测试与封装生产基地，这一扩张将有助于提升封装工艺水平和生产效率。
在韩国国内，三星也积极扩充封装设施。公司与忠清南道及天安市签订协议，计划在天安建设一座先进的HBM封装工厂，占地28万平方米，并预计在2027年完成。此外，三星正在日本横滨建设Advanced Packaging Lab（APL），专注于研发下一代封装技术，以支持高价值芯片应用，如HBM、人工智能（AI）和5G技术。
这些扩展被视为三星缩小与SK海力士技术差距的关键战略。随着HBM4的封装方式从传统的水平2.5D方法转向垂直3D堆叠，三星正在开发混合键合等先进技术，以满足客户日益个性化的需求。业内人士指出，三星希望通过第6代HBM实现突破，未来将在封装技术和生产能力上持续领先。
韩国ISC公司推出WiDER-G测试插座：韩国ISC公司推出了全球首款可应用于玻璃基板的测试插座WiDER-G，该测试插座也可用于CoWoS等先进封装的检测。
韩国政府投资先进封装技术研发：韩国产业通商资源部宣布与包括三星电子、SK海力士在内的10家半导体相关企业和机构签署谅解备忘录，计划在2025年至2031年间投资2744亿韩元用于开发半导体封装先进技术。
韩国启动“半导体先进封装领先核心技术开发项目”：韩国政府启动了一项重大封装技术研发项目，计划在未来5-7年内投资3000亿至5000亿韩元，帮助企业在先进封装领域快速赶上国际领先企业。
除了技术创新外，韩国还在大力投资先进封装所需的材料和设备。这包括开发新的封装基板、键合材料和先进的互连技术。
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2024光掩模版与光刻胶技术与市场论坛将于2024年12月27日在苏州举行，由亚化咨询主办。此次会议将汇聚半导体行业的领军企业、技术专家、学者和行业分析师，聚焦光掩模版及光刻胶在中国乃至全球半导体产业链中的关键作用，共同探讨掩模版及光刻胶产业的发展前景、最新技术进展、面临的挑战和未来趋势。