2024年4月4日，SK海力士宣布，在美國印第安納州西拉斐特（West Lafayette）建造適于AI的存儲器先進封裝生產基地，同時與美國普渡（Purdue）大學等當地研究機構進行半導體研究和開發合作。公司計劃向該項目投資38.7億美元。

當地時間4月3日，公司與印第安納州、普渡大學、美國政府有關人士在位于西拉斐特的普渡大學舉辦了投資簽約儀式活動，并在此發表了上述計劃。

印第安納州州長埃里克·霍爾科姆（Eric Holcomb）、美國參議員（印第安納州）托德·楊（Todd Young）、白宮科技政策辦公室主任阿拉提·普拉巴卡爾(Arati Prabhakar)、美國商務部部長助理阿倫·文卡塔拉曼（Arun Venkataraman）、印第安納州商務部部長大衛·羅森伯格（David Rosenberg）、普渡大學校長蔣濛（Mung Chiang）、普渡研究財團理事長米奇·丹尼爾斯（Mitch Daniels）、西拉斐特市市長艾琳·伊斯特（Erin Easter）等美方有關人士和韓國政府的駐美韓國大使趙賢東（Hyundong Cho）、駐芝加哥總領事金丁漢（Junghan Kim）出席了此次活動。SK集團由SK美洲對外合作主管副會長俞柾準、SK海力士CEO郭魯正、P&T擔當副社長崔宇鎮等高層人士參加了會議。

SK海力士表示，印第安納州工廠預計在2028年下半年開始量產新一代HBM等適于AI的存儲器產品。公司將以此領先激活全球AI半導體供應鏈。”還補充道：“通過在印第安納州建設的生產基地和R&D設施，將在當地創造1000個以上的工作崗位，為地區社會發展做出貢獻。

在去年AI時代開始的同時，HBM等超高性能存儲器的需求劇增，半導體先進封裝的重要性也隨之加大。

SK海力士在用于AI的存儲器市場掌握主導權，隨后為了加強技術領導力考慮在美國投資先進后端工藝領域，并尋找最合適的地點。美國聚集了AI領域的大型科技客戶，也在積極推進先進后端工藝方面的技術研究。


人工智能、數據中心引領先進封裝市場持續成長

隨著摩爾定律的放緩，先進制程的推進的成本越來越高，先進封裝能以更加具有性價比的方 式提高芯片集成度，提高芯片互聯速度，實現更加高的帶寬，已經得到了越來越廣泛的應用。在高端消費電子、人工智能、服務器、汽車等領域，先進封裝已經滲透進各個行業的終端應 用中。

在 AI 領域，算力和功耗是 AI 芯片最關鍵的指標。隨著摩爾定律的放緩，單純依靠先進制程 來提升算力性價比越來越低，先進封裝發揮著越來越關鍵的作用。目前英偉達、amd 的 AI 芯 片均采用了臺積電的 Cowos 先進封裝，CoWoS 是一種 2.5D、3D 的封裝技術，可以分成 CoW 和 WoS 來看。Cowos 先將芯片通過 Chip on Wafer（CoW）的封裝制程連接至硅晶圓，再把 CoW 芯片與基板（Substrate）連接，整合成 CoWoS。 在硅中介層中，臺積電使用微凸塊（μBmps）、硅穿孔（TSV）等技術，代替傳統引線鍵合用 于裸片間連接，大大提高了互聯密度以及數據傳輸帶寬。 相較于傳統的芯片封裝技術，CoWoS 技術有以下幾個優勢： 高度密集：此技術可以使多個芯片在一個封裝中實現高度集成，從而可以在更小的空間內提 供更強大的功能。 高速和高可靠性：由于芯片與晶圓直接相連，從而可以提高信號傳輸速度和可靠性。同時， 此技術還可以有效地縮短電子器件的信號傳輸距離，從而減少傳輸時延和能量損失。 高性價比：CoWoS 技術可以降低芯片的制造成本和封裝成本，因為它可以避免傳統封裝技術 中的繁瑣步驟（例如銅線纏繞、耗材成本高等），從而可以提高生產效率和降低成本。 目前大部分 AI 芯片均采用 HBM 存儲，HBM 的高焊盤數和短跡線長度要求需要 2.5D 先進封裝 技術，因此目前幾乎所有的 HBM 系統都封裝在 CoWoS 上。

對于 AI 芯片廠商，Cowos 不僅可以提高系統性能，還可以降低功耗、縮小封裝尺寸，獲得了 AI 芯片廠商廣泛采用，英偉達的 H100、AMD 的 MI300 等熱門 AI 芯片均采用了 Cowos 封裝。 在 AI 芯片需求等推動下，臺積電 Coows 產能持續吃緊，2023 年底產能 15000 片每月， 預計 CoWoS 封裝的月產能預計將在 2024 年第一季度達到 17000 片晶圓。臺積電還為 CoWoS 生產分 配更多晶圓廠產能，這將導致 2024 年 CoWoS 封裝的月產能逐季增加，最終達到 26000-28000 片晶圓。 在人工智能、自動駕駛等算力需求暴漲的背景下，先進封裝在提高芯片集成度、縮短芯片距 離、加快芯片間電氣連接速度以及性能優化的過程中扮演了越來越重要角色。 根據市場調研機構 Yole 數據預測，全球先進封裝市場規模將由 2022 年的 443 億美元，增長 到 2028 年的 786 億美元，年復合成長率為 10.6%，增速遠高于傳統封裝。


先進封裝市場格局

近年各大廠商陸續將先進封裝視為關鍵技術。

全球先進封裝的參與者眾多，其解決方案涵蓋（超）高密度扇出（有機中介層）、3D片芯堆疊、2.5D硅中介層、2.5D嵌入式硅橋、3D堆疊存儲器等幾大類。

龍頭代工廠及其解決方案當屬臺積電（InFO，集成扇出）、日月光（FOCoS，芯片后裝的基板上扇出芯片）、三星（2.5DRDL（再分布層））、Amkor Technology（S-SWIFT，高密度扇出線）等。

典型工藝的布局包括：

2.5D：CoWoS（臺積電）、EMIB（英特爾）、I-Cube（三星）、XDFOI（長電科技）等；

3D：SoIC（臺積電）、Foveros（英特爾）、X-Cube（三星）、3D-eSinC(華天科技）等。

目前臺積電已成為先進封裝技術創新的引領者之一，相繼推出了基板上晶圓上的芯片（CoWoS）封裝、整合扇出型（InFO）封裝、系統整合芯片（SoIC）等。

CoWoS是臺積電推出的一種2.5D封裝技術，其中“CoW”指芯片堆疊; “WoS”則是將芯片堆疊在基板上。

臺積電在先進封裝領域發展迅速并具有市場前瞻性。在移動運算、物聯網、汽車及高效能運算等領域持續發展以滿足多樣化市場需求。臺積電現整合旗下SolC.lnFO及CoWos等3D IC技術平臺，并命名為“3DFabric”。

英特爾推出了EMIB、Foveros和Co-EMIB等先進封裝技術，力圖通過2.5D、3D和埋入式3種異質集成形式實現互連帶寬倍增與功耗減半的目標。

三星電子推出了扇出型面板級封裝（Fan-Out Panel Level Package, FOPLP）技術，在大面積的扇出型封裝上進一步降低封裝體的剖面高度、增強互連帶寬、壓縮單位面積成本，取得性價比的優勢。

我國在封裝產業的發展上擁有得天獨厚的優勢。相對于半導體制造的其他環節，封裝測試的進入壁壘相對較低，作為全球最大的半導體消費市場，這也為中國企業提供了更多的發展機會。

國內封測企業按照技術儲備、產品線情況、先進封裝收入占比等指標，一般可分為三個梯隊：

第一梯隊企業已實現第三階段焊球陣列封裝（BGA）、柵格陣列封裝（LGA）、芯片級封裝（CSP）穩定量產，且具備全部或部分第四階段封裝技術量產能力（如SiP、Bumping、FC），同時已在第五階段晶圓級封裝領域進行了技術儲備或產業布局（如TSV、Fan-Out/In）。

國內獨立封測第一梯隊代表企業有長電科技、通富微電、華天科技等，三家廠商在2022年全球前十大OSAT（封裝測試企業）排名中，分別占據了第三、第四、第六的位置。

此外國內一些新興的封測廠近年來也在不斷地在先進封裝領域投資擴產。


兩大巨頭拉攏產業鏈

在 AI 芯片浪潮推動下，先進封裝成為了半導體行業最炙手可熱的核心技術。臺積電、英特爾在夯實自身基礎、積累豐富經驗的同時，也正積極地拉攏供應鏈、制定標準、建構生態，從而增強自身的話語權。

英特爾力推 UCIe（Universal Chiplet Interconnect Express）產業聯盟

UCIe 產業聯盟是一個由諸多半導體、科技、互聯網巨頭所建立的組織，由英特爾牽頭，聯合了臺積電、三星、日月光（ASE）、AMD、ARM、高通、谷歌、Meta（Facebook）、微軟等十家行業領先公司，目前共有超過 120 多家公司加入，于 2022 年 3 月成立，旨在打造一個全新的 Chiplet 互聯和開放標準 UCIe。

UCIe 聯盟因為制定了許多標準，例如為了要達到相關的標準性能，其中要做什么樣的封裝架構，或是當中介面的走線要如何設計，這些都在標準中都有所制定。

英特爾主導 UCIe 產業聯盟，包括臺積電、日月光、微軟、高通、三星、AMD、Arm 等為創始成員。


臺積電力推 3D Fabric 聯盟

臺積電也積極布局生態系統，于 2022 年宣布成立開放創新平臺 (OIP) 的 3DFabric 聯盟。

3DFabric 聯盟是基于臺積電 2020 年推出的 3DFabric，這項技術涵蓋范圍從先進硅制程，到硅堆疊與后段的 CoWoS 與 InFO 先進封裝技術在內的完整解決方案。

臺積電植基于其先進封裝技術，成立 3DFabric 聯盟，加速 3D IC 生態系發展與創新。

正因為其 3DFabric 技術已有客戶基礎，臺積才又在 2022 年將 3DFabric 解決方案擴大成聯盟，目標是協助客戶達成芯片及系統級創新的快速實作，并鞏固其自身在先進封裝的影響力。

3DFabric 聯盟是臺積電的第六個開放創新平臺聯盟，也是半導體產業中第一個與合作伙伴攜手加速創新及完備 3D IC) 生態系統的聯盟。

這個聯盟涉及電子設計自動化（EDA）、硅架構（IP）、設計中心聯盟（DCA）/價值鏈聯盟（VCA）、內存、外包封裝測試（OSAT）、基板及測試的企業，包含 Ansys、Cadence、西門子、 ARM、美光、三星、SK 海力士、Amkor、日月光、愛德萬測試等都是成員。