芯片制裁下，國(guó)內(nèi)先進(jìn)封裝、3D工藝或成重點(diǎn)！

在講先進(jìn)封裝這個(gè)內(nèi)容之前，我們想說(shuō)一個(gè)耳熟能詳?shù)氖虑椤?/p>

蘋(píng)果于3月9日公布其迄今最強(qiáng)自研電腦芯片M1 Ultra，它將兩個(gè)M1 Max芯片拼在一起，使得芯片各項(xiàng)硬件指標(biāo)直接翻倍，這背后的關(guān)鍵技術(shù)即是蘋(píng)果創(chuàng)新定制的封裝架構(gòu)UltraFusion。

具體的技術(shù)實(shí)現(xiàn)我們先不談，至少是目前國(guó)內(nèi)對(duì)抗制裁的有效方式之一，目前限制為國(guó)內(nèi)7nm及其以下制程的芯片代工，知道意味著什么嗎？

意味著但凡先進(jìn)制程的芯片都沒(méi)有辦法拿到產(chǎn)能，沒(méi)法量產(chǎn)，沒(méi)法量產(chǎn)就更談不上大規(guī)模商業(yè)化了，這對(duì)大部分公司是致命的。說(shuō)實(shí)話(huà)，現(xiàn)在大部分公司還是靠著講故事拿融資存活著，當(dāng)真正市場(chǎng)環(huán)境惡劣到一定程度時(shí)候，這些公司會(huì)是最先暴雷的。

先進(jìn)封裝技術(shù)，可以類(lèi)比蘋(píng)果的芯片拼裝技術(shù)，國(guó)內(nèi)可以在10nm制程可以量產(chǎn)的情況下，通過(guò)封裝2個(gè)10nm芯片，達(dá)到5nm的效果（當(dāng)然這是理想狀態(tài)下，要走的路還很漫長(zhǎng)）。

當(dāng)最新制裁信息出來(lái)之后，國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)造芯頭部企業(yè)，快速開(kāi)始招聘3D工藝相關(guān)專(zhuān)家，頭部車(chē)軌芯片企業(yè)也在做相應(yīng)的招聘，另外還有不少企業(yè)招聘，如果對(duì)這方面感興趣的可以聯(lián)系我，聊聊相關(guān)的機(jī)會(huì)。

言歸正傳，下面內(nèi)容我重點(diǎn)說(shuō)一下先進(jìn)封裝技術(shù)，供參考和學(xué)習(xí)！

先進(jìn)封裝本質(zhì)目的是增加觸點(diǎn)連接，以代替制程提升。量子隧穿效應(yīng)導(dǎo)致先進(jìn)制程的研發(fā)制造成本過(guò)高，而良率過(guò)低，先進(jìn)封裝技術(shù)能夠彌補(bǔ)制程提升的困難。先進(jìn)封裝技術(shù)的本質(zhì)為提升連接效率。其中，重布線(xiàn)層技術(shù)（RDL）重新布局裸片 I/O 觸點(diǎn)，支持更多、更密引腳，廣泛用于晶圓級(jí)封裝（WLP）；硅通孔技術(shù)（TSV）通過(guò)將芯片的焊點(diǎn)打穿、在通孔里填充金屬材料實(shí)現(xiàn)芯片與芯片、芯片與基板的垂直連接，是 2.5D和 3D 封裝的關(guān)鍵解決方案；凸塊技術(shù)使用凸點(diǎn)（bump）代替?zhèn)鹘y(tǒng)引線(xiàn)，增加觸點(diǎn)、縮小傳輸距離和電阻；混合鍵合技術(shù)（Hybrid Bonding）通過(guò)將芯片或晶圓平面上的銅觸點(diǎn)拋光后進(jìn)行退火處理，使得連接平面完全貼合，以無(wú)凸點(diǎn)（Bumpless）的方式縮減連接距離和散熱能力。

先進(jìn)封裝對(duì)制造設(shè)備精度、無(wú)塵環(huán)境、測(cè)試精度要求極高。技術(shù)升級(jí)方向?yàn)樵黾舆B接效率（如使用玻璃基板代替有機(jī)基板）和降低成本（如使用“硅橋”代替硅中介層）。

先進(jìn)封裝賦能高速計(jì)算，算力需求提升，先進(jìn)封裝產(chǎn)能供不應(yīng)求。先進(jìn)封裝主要通過(guò)兩方面提升邏輯芯片的算力：一、提升處理器集成度，從而提升性能；二、提升處理器和存儲(chǔ)器間的連接帶寬、減小連接功耗，從而解決“內(nèi)存墻”和“功耗墻”，提升芯片算力。隨著 AI 大語(yǔ)言模型市場(chǎng)的發(fā)展，模型訓(xùn)練和推理應(yīng)用所需算力不斷提升；國(guó)內(nèi)新入局 AI企業(yè)眾多，智算芯片需求旺盛。

根據(jù) IDC，至 2026 年，國(guó)內(nèi)智算規(guī)?？蛇_(dá) 2023 年的 3 倍。與此同時(shí)，供給端高性能 GPU 產(chǎn)能明顯不足，先進(jìn)封裝產(chǎn)能成為主要瓶頸。2023 年 8 月，英偉達(dá)表示計(jì)劃 2024 年將H100 產(chǎn)能拉高至少 3 倍。2023 年 9 月，臺(tái)積電表示 CoWoS 產(chǎn)能只能盡量滿(mǎn)足客戶(hù) 80%的需求。先進(jìn)封裝發(fā)展前景、國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊。

先進(jìn)封裝行業(yè)壁壘高，專(zhuān)業(yè)封測(cè)廠(chǎng)商不具優(yōu)勢(shì)；海外龍頭加速擴(kuò)產(chǎn)，國(guó)內(nèi)企業(yè)追趕。先進(jìn)封裝行業(yè)壁壘高，且相比 OSAT 廠(chǎng)，F(xiàn)ab 廠(chǎng)和 IDM 廠(chǎng)更具優(yōu)勢(shì)，主要原因有兩點(diǎn)：第一，技術(shù)精度高，且高度依賴(lài)晶圓制造技術(shù)、與芯片設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的協(xié)同，例如重布線(xiàn)層(RDL)、硅通孔(TSV)、混合鍵合(HB)需要在裸晶本體上進(jìn)行線(xiàn)路設(shè)計(jì)、刻蝕、電鍍，晶圓廠(chǎng)在技術(shù)和硬件方面更有優(yōu)勢(shì)；第二，晶圓廠(chǎng)主導(dǎo)了先進(jìn)封裝領(lǐng)域的技術(shù)路線(xiàn)和訂單分配，封裝廠(chǎng)需要與上游廠(chǎng)商密切合作以獲取訂單。面對(duì)高增需求，海外龍頭加大擴(kuò)產(chǎn)力度，但擴(kuò)產(chǎn)難度大、周期長(zhǎng)。

臺(tái)積電、三星、英特爾、日月光紛紛增加先進(jìn)封裝產(chǎn)線(xiàn)，但由于上游設(shè)備供應(yīng)不足等原因，擴(kuò)產(chǎn)周期普遍達(dá) 2-3 年。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)龍頭積極布局先進(jìn)封裝領(lǐng)域。長(zhǎng)電科技聚焦 XDFOI 新技術(shù)、2.5D/3D 技術(shù)的量產(chǎn)；通富微電聚焦消化高端 CPU、GPU 封裝產(chǎn)能，現(xiàn)已涉及 AMDMI300 的封裝；甬矽電子積極研發(fā) Fan-in/Fan-out、2.5/3D 晶圓級(jí)封裝相關(guān)技術(shù)，并大力建廠(chǎng)擴(kuò)產(chǎn)，未來(lái)營(yíng)收增長(zhǎng)空間廣闊。

當(dāng)前現(xiàn)狀是，先進(jìn)封裝需求高增，產(chǎn)能緊缺，各海外龍頭加大擴(kuò)產(chǎn)力度，但擴(kuò)產(chǎn)普遍難度大、周期長(zhǎng)。以臺(tái)積電為代表的晶圓代工廠(chǎng)，英特爾、三星為代表的 IDM 廠(chǎng)商，以及以日月光為主的 OSAT 廠(chǎng)商紛紛增加先進(jìn)封裝產(chǎn)線(xiàn)。先進(jìn)封裝上游設(shè)備供應(yīng)不足等原因?qū)е聰U(kuò)產(chǎn)速度較慢，新建工廠(chǎng)普遍需要 2-3 年才能量產(chǎn)。臺(tái)積電采購(gòu)的 CoWoS 設(shè)備需要超過(guò) 6 個(gè)月才能交付，先進(jìn)封測(cè)七廠(chǎng)預(yù)計(jì)至 2027 年 Q3 才能量產(chǎn)。短期內(nèi)先進(jìn)封裝產(chǎn)能缺口無(wú)法解決，將持續(xù)制約高算力芯片出貨量。

再看看國(guó)內(nèi)企業(yè)，國(guó)內(nèi)龍頭正在積極布局先進(jìn)封裝領(lǐng)域，代表有長(zhǎng)電科技、通富微電等。國(guó)內(nèi)先進(jìn)封裝產(chǎn)業(yè)起步較晚，技術(shù)較為落后，主要承接高性能芯片封裝的后道工藝。近年高性能芯片封裝產(chǎn)能缺口加大，國(guó)內(nèi)封測(cè)廠(chǎng)紛紛布局先進(jìn)封裝。國(guó)內(nèi)龍頭長(zhǎng)電科技聚焦 XDFOI 新技術(shù)、2.5D/3D 技術(shù)的量產(chǎn)；通富微電利用與 AMD 的密切關(guān)系及自身 Chiplet 技術(shù)優(yōu)勢(shì)擴(kuò)產(chǎn)消化高端 CPU、GPU 封裝產(chǎn)能，現(xiàn)已涉及 AMDMI300 的封裝；甬矽電子積極研發(fā)Bumping、RDL 等技術(shù)，展望 Fan-in/Fan-out,2.5/3D 晶圓級(jí)封裝，并大幅建廠(chǎng)擴(kuò)產(chǎn)，營(yíng)收增長(zhǎng)空間廣闊。先進(jìn)封裝國(guó)產(chǎn)替代發(fā)展空間大，看好國(guó)內(nèi)龍頭。