先進的封裝技術意味著提供芯片分割的解決方案。先進封裝的想法大概可以追溯到英特爾成立之前。戈登·摩爾（英特爾創始人之一）表示，“用小型、單獨封裝和互連的功能構建大型系統可能會被證明是經濟的。”他說。

事實上，在當前的系統中，許多單獨封裝的組件是互連的。另一方面，稱為 SoC 的半導體架構將許多功能集成到一個封裝中。

當今的 SoC 需要多樣化的功能和工作負載處理性能，因此很難將它們集成到單個芯片中。許多半導體制造公司也用單片硅生產大型產品，但這些產品通常是在尖端工藝節點制造的，因此成本高昂。

另一方面，如果將它們分開，僅靠傳統的封裝技術將無法成功地將它們商業化。英特爾之所以能夠將 PCH 封裝在 CPU 內部，是因為它通過傳統封裝設計了解散熱、帶寬、功率要求和硅成本。

先進封裝是從SoC概念中增加集成度向在封裝上配置系統的轉變，是與延續摩爾定律的小型化+單片硅不同的做法。


先進封裝迎來雙重刺激

半導體產業鏈可分為半導體設計、晶圓制造、封裝測試、設備和材料四大環節，相較于半導體設計、制造環節，封測環節的技術含量相對較低，且屬于勞動密集型行業，行業進入門檻較低，也正因為如此，半導體封裝測試成為我國集成電路產業國產化率最高的環節。

封測產業具體包含封裝和測試兩個環節，從價值鏈占比來看，封裝環節價值占比在80-85%，測試環節價值占比15-20%，而且隨著半導體芯片技術的快速發展，封裝技術發展帶來的經濟效益更加明顯。集微咨詢《2022年中國集成電路封測產業白皮書》對封裝技術定義——主要是指安裝集成電路芯片外殼的過程，包括將制備合格的芯片、元件等裝配到載體上，采用適當的連接技術形成電氣連接，安裝外殼，構成有效組件的整個過程。

迄今為止半導體封裝技術發展可以分為三個階段：

第一階段，時間追溯到20世紀70年代之前

采用通孔插裝型封裝。代表的封裝形式有晶體管封裝（TO）、雙列直插封裝（DIP）等；

第二階段，采用表面貼裝型封裝（20世紀80年代以后）

代表的封裝形式有塑料有引線片式載體封裝（PLCC）、塑料四邊引線扁平封裝（PQFP）、小外形表面封裝（SOP）等；

第三階段，采用面積陣列封裝（20世紀90年代以后）

從球柵陣列封裝（BGA）、晶圓級封裝（WLP）逐步邁向到多芯片組封裝（MCM）、系統級封裝（SIP）、三維立體封裝（3D）等。

自第三階段開始，也被稱為先進封裝，與之對應的第一、二階段則歸納為傳統封裝，另外，根據是否采用焊線也可以區分傳統封裝與先進封裝。

傳統封裝主要指通過焊線連接芯片和引線框架，引線框架再連接到PCB上，實現芯片保護、尺度放大、電氣連接三項功能；先進封裝也稱為高密度封裝，采用鍵合互連并利用封裝基板來實現的封裝技術，應用先進的設計思路和集成工藝，對芯片進行封裝級重構，有效提升系統性能，其封裝技術種類繁多，如有FC（倒裝）封裝、3D封裝等。

兩者特征對比來看，先進封裝具有引腳數量多、集成度更高等特點，滿足芯片復雜性提升、集成高的發展趨勢，同時兼具性能與成本。而傳統封裝對工藝復雜程度、材料、形式等要求較低，產品具有性價比高、用途廣等特點。因此，用途與要求的不同，可采用不同的封裝形式，兩種封裝形式之間暫不會相互取代，反而已經形成了一種互補關系。

現階段先進封裝技術熱度不斷攀升的原因主要來自兩方面。一方面，摩爾線程極限逼近，根據摩爾定律，集成電路上晶體管數目約18到24個月便會增加一倍，性能翻一倍。隨著半導體工藝進程推進速度不斷放緩，導致摩爾定律開始失效，在技術研發與經濟效益缺口不斷擴大時，更多的廠商開始將目光轉移至封裝技術上，以此超越摩爾摩爾定律，從而兼顧性能與經濟性；另一方面，AI、智能駕駛、MR、高性能計算等終端應用爆發，帶動先進封裝市場的高景氣需求增長。


三星電子押注先進芯片封裝

據路透社20日報道，三星電子聯席CEO慶桂顯（Kye-Hyun Kyung）在三星年度股東大會上稱，今年將有1億美元或更多的營收來自其下一批先進芯片封裝產品。

他還說道，今年三星的存儲芯片業務的目標是實現比現存市場更大的利潤份額。三星在去年將先進芯片封裝業務設為事業部。慶桂顯預計從今年下半年開始，該公司的投資就得到真正的結果。

根據數據提供商集邦咨詢（TrendForce）報告，在去年第四季度，三星用于科技設備中使用的動態隨機存取內存芯片（DRAM）的市場份額達到了45.5％。為了實現這一目標，三星尋求在人工智能需求激增的高端存儲芯片領域獲得競爭優勢，批量生產具有12層堆棧的高帶寬存儲HBM3E芯片。

慶桂顯稱，未來一代HBM芯片HBM4預計將于2025年推出，它將具有更多定制設計。三星將利用在存儲芯片、芯片代工和芯片設計業務中的集中優勢來滿足客戶需求。


國產替代加速

2022 年全球先進封裝廠商主要以中國臺灣、中國大陸、美國廠商為主。芯思想研究院 （ChipInsights）發布 2022 年全球委外封測（OSAT）榜單，榜單顯示，2022 年委外封測整 體營收較 2021 年增長 9.82%，達到 3154 億元；其中前十強的營收達到 2459 億元，較 2021 年增長 10.44%。

根據總部所在地劃分，前十大委外封測公司中，中國臺灣有五家（日月光 ASE、力成科技 PTI、 京元電子 KYEC、南茂科技 ChipMOS、頎邦 Chipbond），市占率為 39.36%，較 2021 年的 40.58% 減少 1.22 個百分點；中國大陸有四家（長電科技 JCET、通富微電 TFMC、華天科技 HUATIAN、 智路封測），市占率為 24.54%，較 2021 年 23.53%增加 1.01 個百分點；美國一家（安靠 Amkor）， 市占率為 14.08%，相較 2021 年的 13.44%增加 0.64 個百分點。

近年來，國內廠商先進封裝技術快速發展，在全球的市場份額不斷提高，中國大陸先進封裝 產值占全球比例也不斷提升，由 2016 年的 10.9%增長至 2020 年的 14.8%，隨著我國封測行 業的不斷發展，預計我國先進封裝產值占全球比重有望進一步提高，2022 年達到 16.8%。

國內先進封裝廠中，長電科技、通富微電、華天科技、甬矽電子、盛合精微等均有深入積累 和布局，部分龍頭公司在先進封裝技術上與海外龍頭技術水平已經比較接近。 長電科技是國內封測龍頭，公司推出的高密度多維異構集成技術平臺 XDFOI?可實現 TSVless 技術，達到性能和成本的雙重優勢，重點應用領域為高性能運算如 FPGA、CPU/GPU、AI、 5G、自動駕駛、智能醫療等。XDFOI?是一種以 2.5D TSV-less 為基本技術平臺的封裝技術， 在線寬/線距可達到 2μm/2μm 的同時，還可以實現多層布線層，以及 2D/2.5D 和 3D 多種異 構封裝，能夠提供小芯片（Chiplet）及異構封裝的系統封裝解決方案。目前長電先進 XDFOI? 2.5D 試驗線已建設完成，并進入穩定量產階段，同步實現國際客戶 4nm 節點多芯片系統集成 封裝產品出貨。

通富微電是我國營收第二的封測廠商，在先進封裝方面公司已大規模生產 Chiplet 產品，7nm 產品已大規模量產，5nm 產品已完成研發即將量產。公司的 VisionS 2.5D/3D Chiplet 面向 高性能計算應用。公司面向 3D 堆疊內存布局了 TSV+micro-bump，面向混合鍵合布局了 bump-less，開發 TCB 技術和優化治具和工藝參數將凸點間距推進至<40μm；10 萬個凸點共面度 <15μm，以破解高密度 Chiplet 封裝技術難點。 華天科技目前已建立三維晶圓級封裝平臺—3D Matrix，該平臺由 TSV、eSiFo（Fan-out）、 3D SIP 三大封裝技術構成。凸點間距也將推進至 40μm ,該技術的目標應用主要是 Al、loT、 5G 和處理器等眾多領域。

盛合晶微以先進的 12 英寸凸塊和再布線加工起步、向國內外客戶提供優質的中段硅片制造 和測試服務。公司是中國境內最早致力于 12 英寸中段硅片制造的企業，其 12 英寸高密度凸 塊（Bumping）加工、12 英寸硅片級尺寸封裝（WLCSP）和測試（Testing）達到世界一流水 平。 目前，盛合晶微可提供基于硅通孔（TSV）載板、扇出型和大尺寸基板等多個不同平臺的多芯 片高性能集成封裝一站式量產服務，人工智能、數據中心、智能手機領域需求。