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先进封装技术
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混合键合,风云再起
半导体行业观察· 2025-05-03 10:05
混合键合技术概述 - 混合键合技术是后摩尔时代突破芯片性能瓶颈的关键路径,通过铜-铜直接键合与介质键合实现高密度垂直互连,互连间距可缩小至亚微米级甚至纳米级 [1][3] - 该技术相较传统凸块键合(20μm以上)可将单位面积I/O接点数量提升千倍以上,数据传输带宽大幅提升 [3] - 技术优势包括极致互连密度与性能突破、热管理与可靠性提升、三维集成与异构设计灵活性、工艺兼容性与成本优化潜力 [3] 技术应用进展 - SK海力士在HBM3E中采用混合键合技术,散热性能显著提升,成功通过12层以上堆叠可靠性测试 [5] - 三星在3D DRAM中通过混合键合替代部分TSV,芯片表面积降低30%,计划从2025年下半年量产的V10 NAND开始引入该技术 [8] - 台积电SoIC技术通过混合键合实现逻辑芯片与SRAM堆叠,使AMD 3D V-Cache处理器L3缓存容量提升3倍,性能提高15% [8] - 博通3.5D XDSiP平台通过混合键合实现7倍于传统封装的信号密度,平面芯片间PHY接口功耗降低90% [8] - 索尼2016年为三星Galaxy S7 Edge生产的IMX260 CIS是首个采用混合键合技术的商用化产品,接点间距仅9µm [11] 设备市场发展 - 全球混合键合设备市场规模2023年约4.21亿美元,预计2030年达13.32亿美元,年复合增长率30% [13] - 应用材料通过收购BESI 9%股权构建混合键合全链条能力,目标覆盖从介电层沉积到键合的全链条需求 [14][15] - ASMPT聚焦热压键合与混合键合双技术路线,2024年推出AOR TCB™技术支持12-16层HBM堆叠,I/O间距缩小至个位数微米 [16] - BESI预计2025年混合键合系统需求将急剧增加,目标市占率提升至40%,计划越南工厂二期扩产新增年产180台混合键合机产能 [18] - 库力索法主推Fluxless TCB技术,成本较混合键合低40%,计划2026年推出支持90×120mm大芯片的机型 [20][21] 行业竞争格局 - 混合键合设备市场竞争本质是"精度、成本、生态"的三重博弈 [22] - 应用材料通过全流程整合形成全产业链整合能力,ASMPT以精度壁垒引领HBM封装升级,BESI凭借高精度设备在AI领域实现快速增长,库力索法以TCB性价比延缓技术替代 [22] - 国产设备厂商如拓荆科技、青禾晶元、芯慧联等加速布局混合键合领域,推动国产替代进程 [22] 技术发展前景 - 混合键合技术预计到2030年将覆盖全球30%以上的高端芯片市场 [12] - 该技术将持续推动半导体产业向更高密度、更低功耗的方向演进,成为后摩尔时代的核心竞争力 [12] - 随着HBM4量产临近(预计2026年),具备设备-材料-工艺协同能力的厂商将主导市场 [22]
AI时代芯片设计复杂度大幅提升,Arm提出新解题思路
21世纪经济报道· 2025-04-30 16:25
芯片设计挑战与趋势 - 摩尔定律放缓导致高工艺制程芯片设计面临严峻挑战 AI大模型发展使芯片设计难度指数级攀升可能影响AI产业发展进程 [1] - AI工作负载增加使能效跃升为AI计算首要考量因素 芯片设计需整合优化内存结构 先进封装和电源管理技术以降低能耗同时保持高性能 [1] - 半导体缩放传统方法达物理经济极限 产业转向定制芯片 计算子系统(CSS)和芯粒(chiplet)以提升性能与能效 [1] 能效优化路径 - 需从晶体管层与晶圆代工厂合作优化功耗和性能 包括动态功耗和漏电功耗 [2] - 在架构层面对CPU及处理引擎指令集优化 再从SoC设计 封装到数据中心层级优化 关键要降低内存间数据传输耗电 [2] - 软件层实现智能负载均衡 针对AI不同方面处理优化 合理分配工作负载减少节点间数据传输 [2] AI推理与定制芯片 - AI芯片需求重点从训练转向推理 AI推理需要独特技术开发路径 从计算子系统到SoC专用架构设计再到软件体系 [2] - 几乎所有半导体从业者都在探索投资定制芯片 全球四大云服务提供商占2024年全球云服务器采购支出近半数份额 [3] - 定制芯片关键在于确保芯片与软件高度可复用 底层平台需具通用性以实现不同定制芯片间相互复用 应对成本与上市时间挑战 [3] 安全与软件生态 - AI驱动网络攻击带来新挑战 半导体产业构建多层次软硬件防护体系 从嵌入式芯片加密到AI强化安全监测系统 [3] - AI技术能基于网络监测与代码分析 以人类难以企及的速度规模识别可疑行为和潜在漏洞 [3] - 软件生态系统是释放新芯片架构潜力关键 需保障与AI框架无缝兼容并为定制芯片提供优化支持 [4] 芯粒技术与标准化 - 先进封装技术成为推动未来创新关键驱动力 芯粒技术允许通过添加或升级芯粒增加算力性能 提高良率并减少制造浪费 [4] - 芯粒发展需行业紧密合作制定新协作协议 当前技术范式最关键是对芯粒设计与接口方式标准化 [5] - Arm推出芯粒系统架构(CSA)旨在标准化芯粒间及系统内通信 推动AMBA CHI芯片到芯片互连协议确保不同供应商芯粒互操作性 [5] 技术融合与协同 - 海量AI计算需求推动多种技术加速融合 行业转向尺寸更易管控的芯粒技术 将功能模块隔离设计提升整体成本效益 [6] - 复杂SoC可拆分为计算子系统或内存子系统等独立模块 在封装层级集成 [6] - 3D封装等先进范式提升芯粒性能与能效 垂直堆叠晶粒缩短处理单元到内存接口距离 减少数据传输路径降低功耗提高性能 [6] - 先进封装与芯粒技术真正价值在于标准化 企业可快速组合配置芯粒打造不同性能定位芯片 缩短产品上市周期 [7]
精测电子(300567):先进制程占比持续提升 先进封装加速布局
新浪财经· 2025-04-29 10:50
财务表现 - 2024年公司实现收入25.65亿元,同比增长5.59%,归母净利润-0.98亿元,同比减少165.02%,扣非归母净利润-1.59亿元,同比减少582.26% [1] - 2025Q1公司实现收入6.89亿元,同比增长64.92%,归母净利润0.38亿元,同比扭亏,扣非归母净利润0.12亿元,同比扭亏 [1] - 2024年公司毛利率为39.97%,同比减少8.98pct,净利率为-8.69%,同比减少12.37pct [3] 分行业收入 - 2024年显示业务收入15.91亿元,同比减少8.98%,半导体业务收入7.68亿元,同比增长94.65%,新能源业务收入1.67亿元,同比减少30.71% [2] - 2025Q1显示业务收入3.82亿元,同比增长42.46%,半导体业务收入2.12亿元,同比增长63.71%,新能源业务收入0.78亿元,同比增长429.71% [2] - 截至2025年4月24日,公司在手订单总计28.44亿元,其中显示领域7.64亿元,半导体领域16.68亿元,新能源领域4.12亿元 [2] 分行业毛利率 - 2024年显示业务毛利率38.36%,同比减少11.36pct,半导体业务毛利率45.75%,同比减少7.08pct,新能源业务毛利率30.81%,同比减少4.74pct [3] - 2024年其他业务毛利率31.31%,同比减少25.12pct [3] 费用投入 - 2024年公司期间费用率50.59%,同比增长0.40pct,其中销售费用1.87亿元,同比减少18.18%,管理费用3.08亿元,同比增长3.21%,研发费用7.24亿元,同比增长13.03%,财务费用0.78亿元,同比增长52.29% [3] 技术进展 - 公司14nm先进制程工艺节点的明场缺陷检测设备已正式交付客户,部分主力产品已完成7nm先进制程的交付及验收,更先进制程产品正在验证中 [4] - 公司战略布局先进封装技术,通过增资湖北星辰深化与核心客户的战略合作 [5] 盈利预测 - 预计公司2025-2027年实现收入34.58亿元、45.87亿元、59.46亿元,归母净利润2.49亿元、3.93亿元、5.59亿元 [5]
一文看懂先进封装
半导体芯闻· 2025-04-28 18:15
先进封装技术演进 - 半导体封装功能从单纯保护芯片演变为集成多个元件的复杂系统,先进封装成为提升性能的关键[1] - 先进封装无明确定义,泛指比传统单芯片封装更复杂的方案,通常集成多个元件并采用2.5D/3D排列方式[1][7] - 封装技术发展直接关联带宽和功耗两大趋势,通过缩短互连距离提升性能并降低能耗[3][5][6] 封装架构创新 - 表面贴装技术(BGA)取代通孔封装,实现双面元件布局并提高连接密度[8][9] - 阵列引线技术突破边缘引线限制,支持高密度互连(数千连接)并优化信号完整性[11] - 多组件集成通过封装内互连减少PCB连接,遵循类似芯片集成的伦特法则效应[15][17] 关键组件技术 - 再分布层(RDL)实现信号模式转换,解决封装与PCB布线规则差异问题[18][19] - 扇入/扇出技术通过灵活布线实现芯片级封装(CSP)或更大封装尺寸[20][22] - 2.5D/3D架构通过中介层和芯片堆叠提升集成度,HBM内存堆栈是典型3D应用[27][32] 材料与制造工艺 - 有机基板采用ABF等高性能介质材料,平衡信号完整性与热膨胀系数[34] - 硅/玻璃/有机中介层提供不同性价比选择,硅中介层支持最高布线密度[55][56][59] - 混合键合技术消除中间材料,直接连接焊盘与氧化物提升连接质量[79][81] 设计与测试挑战 - 先进封装需芯片/封装/系统协同设计,热分析和信号完整性验证至关重要[107][110] - IEEE 1149/1687等测试标准需适配多芯片环境,支持扫描链集成与并行测试[116][119][123] - 共面性/电迁移/热机械效应构成主要可靠性风险,需材料与工艺优化[127][128] 安全与供应链 - 2.5D封装信号暴露增加信息泄露风险,3D堆叠和混合键合提升逆向工程难度[132][133] - 供应链环节可能引入白盒攻击,需控制组装测试流程防范内部威胁[133][134]
两万字看懂先进封装
半导体行业观察· 2025-04-27 09:26
先进封装技术演进 - 半导体封装从单纯保护功能发展为集成多个元件的复杂系统[2] - 先进封装涵盖2.5D/3D等多种集成方案,显著提升信号密度和能效[2][4] - 封装技术变革主要受带宽需求和功耗优化双轮驱动[4][5] 封装架构创新 - 球栅阵列(BGA)取代传统通孔封装,实现双面元件布局[7][8] - 再分布层(RDL)技术突破焊盘限制,支持扇入/扇出布线[17][20] - 中介层技术实现芯片间高密度互连,缩短信号传输距离[46][49] 材料与工艺突破 - 味之素积层膜(ABF)提供更优介电性能和热稳定性[34] - 硅/玻璃/有机中介层形成技术路线竞争,硅中介层当前主导[55][56][59] - 混合键合技术消除中间材料,直接实现芯片间金属-氧化物连接[79] 热管理与可靠性 - 3D堆叠带来散热挑战,需集成散热器/导热片等热管理元件[101][102] - 共面性和热膨胀系数(CTE)匹配成为可靠性设计关键[126][127] - 电迁移风险随互连密度提升而加剧,需特殊分析工具[126] 设计与测试变革 - 系统级协同设计取代传统串行流程,需早期规划热/电/机械特性[106][110] - 测试标准(IEEE 1149/1687/1838)演进应对多芯片封装挑战[115][118][122] - 组装设计套件(ADK)正在形成以标准化复杂封装工艺[112][113] 安全新挑战 - 2.5D封装信号暴露面扩大,需防范探测攻击和信息泄露[133][134] - 混合键合3D堆叠提升物理安全性,但需完善系统级防护[133] - 供应链安全需覆盖基板/中介层等非芯片元件[132][133]
【展商推荐】硅芯科技:涵盖堆叠芯片设计所需环节的全流程工具 | 2025异质异构集成封装大会(HIPC 2025)
势银芯链· 2025-04-23 12:10
会议概况 - 2025势银异质异构集成封装产业大会将于2025年4月29日在宁波甬江实验室举办,主题为"异质异构集成开启芯片后摩尔时代",聚焦Chiplet技术、异质异构集成及先进封装技术的产业化挑战 [11][23] - 主办单位为势银(TrendBank),联合主办单位为甬江实验室,专场冠名单位为珠海硅芯科技有限公司,支持单位包括宁波电子行业协会 [11] - 会议议程涵盖Chiplet EDA全流程、硅基光芯片制造、AI大基建时代互连设计、光子芯片技术等12个专题演讲,以及异质异构集成供应链论坛 [15][16][17] 珠海硅芯科技核心业务 - 公司专注于2.5D/3D堆叠芯片EDA软件研发,创始人团队自2008年起研究相关设计方法,在布局、布线、测试等领域具有世界领先成果 [2] - 自主研发3Sheng Integration Platform,包含系统架构设计、物理实现、测试容错等五大中心,实现全流程工具覆盖,已通过先进封装产业验证并落地AI/GPU/CPU等芯片客户案例 [2][5] - 技术总监赵毅将在大会发表主题演讲,探讨2.5D/3D先进封装EDA平台的后端全流程协同创新模式 [15] 半导体行业趋势 - 人工智能、智能驾驶等应用推动芯片需求升级,Chiplet技术和异质异构集成成为延续摩尔定律的关键路径,但面临互联集成、供应链革新等系统性挑战 [23] - 宁波作为全国制造业单项冠军城市,甬江实验室重点布局先进微电子材料与异质异构集成技术产业化,本次大会旨在集聚产业链资源打造创新高地 [23] - 参会企业覆盖设计/EDA、芯粒制造、封装供应链全环节,包括清华大学、中芯系企业、北方华创等百余家机构 [24] 会议运营细节 - 报名费用分两档:3月21日前600元/人,之后800元/人,含会议资料及午餐 [22] - 已确认参会人员来自150余家机构,包括甬江实验室、上海微技术工研院、长川科技等企业高管及学术代表 [19][20] - 会议设置中试线参观环节,下午专题论坛聚焦临时键合、测试技术、AI智算芯片封装等8个细分议题 [16][17]
长川科技 董事、副总经理 钟锋浩确认演讲 | 2025异质异构集成封装大会(HIPC 2025)
势银芯链· 2025-04-21 16:15
会议核心信息 - 会议名称:2025势银异质异构集成封装产业大会,主题为“异质异构集成开启芯片后摩尔时代” [7][23] - 主办方:势银(TrendBank)联合甬江实验室,支持单位为宁波电子行业协会 [7][23] - 时间地点:2025年4月29日于宁波甬江实验室A区星璨报告厅 [7] - 议程亮点:涵盖混合键合、Chiplet EDA、硅基光芯片、AI算力封装等12场专题演讲 [10][12][14][16] 重点演讲嘉宾 - **钟锋浩**(长川科技董事/副总经理):演讲主题《Chiplet异构集成对测试技术的挑战》,拥有30年集成电路测试装备研发经验,主导79项专利,公司2024年前三季度营收25.35亿元(同比+109%) [2][4][16] - **其他专家**:包括爵江实验室钟飞(混合键合应用)、比昂芯吴晨(Chiplet EDA)、奇异摩尔徐健(AI算力封装)等 [10][12][14] 参会企业与行业动态 - **头部企业参与**:中芯国际、长电科技、通富微电、日月光、台积电等封测龙头,以及北方华创、盛美半导体等设备商 [4][24] - **产业链覆盖**:设计/EDA(清华大学、紫光展锐)、制造/封装(甬矽电子、华天科技)、材料/设备(飞凯材料、强力新材) [24] - **区域产业布局**:宁波依托甬江实验室聚焦异质异构集成技术,定位“全国制造业单项冠军第一城” [23] 公司技术亮点 - **长川科技**:专注集成电路封测装备,产品覆盖测试机/分选机/AOI设备,研发人员超2200名,专利1100项,年均增速50%+ [4] - **甬江实验室**:主导混合键合、大尺寸晶圆减薄等技术研发,推动先进封装供应链革新 [10][15][23] 行业趋势与挑战 - **技术方向**:Chiplet架构、异质异构集成、2.5D/3D封装成为延续摩尔定律的关键路径 [23] - **核心议题**:解决Chiplet互联集成、封装供应链技术升级等系统性难题 [23] - **市场驱动**:AI、智能驾驶、HPC需求推动先进封装产业化加速 [23] 报名与参会信息 - 早期注册优惠:3月21日前600元/人,之后800元/人,含会议资料及午餐 [22] - 参会名单:覆盖200+企业/院校代表,包括研发、市场、投资等多领域职位 [19][20][21]
华天科技持续推进先进封装技术研发
证券日报· 2025-04-11 23:24
公司战略与技术布局 - 公司将持续研发先进封装技术,重点开发AI、XPU、存储器和汽车电子相关应用,推进2.5D平台技术成熟转化,布局CPO封装技术,这些领域将成为新的增长点 [1] - 公司主营业务为集成电路封装测试,产品应用于计算机、消费电子、物联网、工业自动化控制、汽车电子等领域 [1] - 2024年公司完成2.5D产线建设,FOPLP技术通过客户认证,开发汽车级Grade0、双面塑封SiP技术,并实现FCBGA、5G毫米波AiP、车载激光雷达产品量产 [3] 财务与业绩表现 - 2024年公司营业收入144.62亿元,同比增长28%,归属于上市公司股东的净利润6.16亿元,同比增长172.29% [1] - 公司集成电路封装量575.14亿只,同比增长22.56%,晶圆级封装176.42万片,同比增长38.58%,集成电路销售量569.86亿只,同比增长22.14% [2] - 境内销售收入92.68亿元,同比增长35.75%,境外销售收入51.94亿元,同比增长16.16%,存储器、汽车电子等产品订单大幅增长 [2] 行业动态与市场趋势 - 2024年全球半导体销售额6276亿美元,同比增长19.1%,首次突破6000亿美元大关 [2] - 半导体行业结束自2022年下半年的下行调整,进入复苏周期,主要得益于算力芯片需求增长和存储芯片需求回暖及价格回升 [1] - 先进封装技术成为解决芯片制造"摩尔定律"困难的重要手段,在提升性能、降低功耗和缩小尺寸方面发挥关键作用,市场前景广阔 [2] 产能与市场扩展 - 2024年公司子公司华天科技(江苏)、上海华天集成电路正式投产,江苏盘古半导体完成厂房建设,华天科技(南京)启动二期建设 [3] - 随着子公司建设投产和规模扩展,公司先进封装占比将逐年提高,市场规模扩大,市场竞争能力提升 [3]
先进封装浪潮下,材料厂商的挑战与机遇
半导体芯闻· 2025-04-08 18:33
半导体行业趋势 - 半导体行业正经历从"器件缩放"到"架构创新"的范式革命,先进封装技术如扇出型封装(FOWLP)、Chiplet异构集成、3D堆叠成为突破性能瓶颈的核心路径 [1] - 封装材料作为产业链核心上游,其性能迭代直接决定高密度集成的可靠性与经济性,是推动先进封装技术发展的基石 [1] - AI大模型与高性能计算推动半导体市场需求激增,同时对先进封装技术提出更高密度、更低功耗、更优散热的要求 [3] 汉高产品与技术布局 - 推出低应力、超低翘曲液态压缩成型封装材料LOCTITE® ECCOBOND LCM 1000AG-1,适用于晶圆级封装(WLP)和扇出型晶圆级封装(FO-WLP),为AI芯片提供保障 [5] - 基于创新技术的液体模塑底部填充胶通过合并底部填充和包封步骤实现工艺简化,提升封装效率和可靠性 [5] - 针对先进制程芯片推出毛细底部填充胶,优化高流变性能实现均匀流动性、精准沉积与快速填充的平衡,降低芯片封装应力损伤 [5] - 针对3D IC和Chiplet异构集成技术,开发高导热材料以满足芯片密度提升带来的散热需求 [6] 汽车电子领域解决方案 - 推出导电芯片粘接胶LOCTITE® ABLESTIK ABP 6395TC,专为高可靠性、高导热需求设计,适配功率器件、汽车电子等领域 [9] - 基于无压银烧结技术的LOCTITE® ABLESTIK ABP 8068TH芯片粘接胶具备优异流变特性,兼容弯曲针头,具有高导热率和低应力 [9] - 展示基于银和铜烧结的有压烧结解决方案,全面护航汽车半导体行业发展 [10] 公司战略与本土化布局 - 推动绿色可持续化解决方案,开发HEART工具计算产品碳足迹,采用100%PCR树脂胶管和再生银粉减少75%新增银足迹 [11] - 加速本土化运营,山东烟台鲲鹏工厂进入试生产阶段,全球第二大粘合剂技术创新中心即将竣工,提升在华研发与生产能力 [11] - 通过材料创新与本土化布局抢占先进封装赛道制高点,在半导体封装材料领域展现强大实力 [12]
从GTC2025看半导体后道材料发展机遇
Wind万得· 2025-03-25 06:42
文章核心观点 - 以英伟达GB300芯片亮相为切入点,分析半导体后道材料新变化、成长驱动因素及投融动态,指出其进入新阶段,有望实现国产替代和高速成长 [2][3][17] 半导体后道材料新变化 - GB300在FP8性能、内存容量和带宽上提升,支撑更大规模模型训练;GB200量产受阻源于芯片设计缺陷与封装工艺复杂,英伟达正解决问题 [3] - AI芯片给半导体后道材料带来挑战和机遇,GB200需封装材料具备低膨胀系数、高导热性,GB300使用新方案、新材料规避工程缺陷 [4] - PTFE可减少信号衰减、保持高温稳定性能,GB300服务器机柜采用PTFE CCL替代传统材料;超级电容性能优异,GB300用其作调峰组件 [5] - GB300单卡功耗提升约17%,服务器用水冷、液冷系统,芯片级用TIM材料替代传统硅脂材料,实现全域均温 [6] - GB300技术迭代标志半导体后道材料进入新阶段,材料突破解决散热与信号完整性问题,推动国内供应链升级与国产替代 [8] 多因素驱动半导体后道材料高速成长 - 半导体后道材料占半导体材料市场约38%份额,新兴领域发展促进后道材料市场扩张和技术创新 [9] - 全球半导体封装材料产品结构多样,封装基板规模占比最高,约为40.1%,其次为键合丝、引线框架等 [10] - 先进封装技术成为半导体产业突破物理极限的核心路径,中国企业在部分领域加速追赶,预计2030年前在3D封装领域领跑 [11] - 国际半导体巨头构建先进封装技术矩阵,2025年全球先进封装市场规模预计达850亿美元,年复合增长率15.2% [12] - 中国大陆晶圆产能扩张带动封装环节需求,先进制程芯片推动ABF载板等材料增长 [12] - 中国半导体封装材料国产化进程加速,预计2030年国产封装材料覆盖60%以上中高端市场 [13] - 玻璃基板和钻石散热材料等新兴技术发展为半导体后道材料提供增长动力,提升AI芯片性能 [16] 半导体后道材料投融动态 - AI芯片等领域需求与国产替代驱动半导体后道材料市场扩容,2025年中国封装材料市场规模预计突破600亿元,占全球份额提升至32% [17] - 国家大基金和地方支持形成三层驱动格局,部分企业获融资,并购或为国内半导体后道材料公司成长途径 [17] - 半导体后道材料投融资呈现“政策催化、技术突围、资本集聚”特点,集中在封装基板等环节,轮次分布均匀,部分明星机构已介入 [18]