电子展|先进封装：技术创新与市场逐鹿的双重奏

在人工智能（AI）、高性能计算（HPC）、5G、自动驾驶等前沿技术蓬勃发展的浪潮之下，半导体行业正经历着一场前所未有的深刻变革。于这股汹涌的科技洪流之中，封装技术宛如半导体产业的 “幕后英雄”，虽不常处于聚光灯下，却始终默默发力，有力地推动着电子产品朝着性能更强、体积更小、功耗更低的方向大步迈进。尤其是 2.5D/3D 封装、Chiplet、FOWLP 等先进封装技术，已然成为行业瞩目的崭新焦点，吸引着长电科技、通富微电、华天科技、甬矽电子、盛合晶微等众多封装企业纷纷在不同领域精心布局，全力争夺市场的制高点，一场激烈的先进封装之战就此拉开帷幕。

一、先进封装技术：重塑半导体产业格局的关键力量

（一）封装技术的演进之路：从基础到先进的蜕变

电子展了解到，封装技术在半导体产业的发展进程中，经历了从初的简单封装逐步迈向如今复杂多维集成的漫长历程，其演进轨迹几乎与半导体技术的进步如影随形。早期的封装形式如 DIP（双列直插封装），结构相对简单，主要满足基本的芯片保护与电气连接需求。随着技术的发展，QFP（方形扁平封装）、BGA（球栅阵列）等封装形式相继出现，在芯片引脚数量、散热性能等方面有所提升。而 POP（堆叠封装）/SiP（系统级封装）以及 WLP（晶圆级封装）的诞生，则进一步推动了封装技术向更高集成度迈进。

然而，随着集成电路的持续微缩，传统封装方式在信号传输速度、散热能力和功耗管理等关键性能方面逐渐遭遇瓶颈。为突破这些局限，“三维封装” 和 “系统级封装”（SiP）应运而生，成为封装技术发展的新方向。它们通过巧妙地将多个芯片进行堆叠、叠加功能模块，成功提升了集成度，有效解决了电子产品在空间受限方面面临的诸多难题。从更宏观的发展历程来看，半导体封装技术实现了从有线连接到无线连接、从芯片级封装到晶圆级封装、从二维封装到三维（3D）封装的重大跨越，具体可细分为引线键合、倒装、晶圆级封装、2.5D 封装和 3D 封装等多种技术类型，每一种技术都在特定的历史时期和应用场景中发挥了重要作用，并为后续先进封装技术的崛起奠定了坚实基础。

（二）先进封装的核心技术剖析：开启芯片性能新纪元

1. 2.5D/3D 封装：超越二维空间的集成革命

2.5D 和 3D 封装无疑是当下为热门的封装技术之一，它们彻底颠覆了传统 2D 封装仅能将一个芯片平铺于基板上的局限。通过在垂直方向上对芯片进行巧妙堆叠，2.5D 和 3D 封装实现了芯片集成度和运算性能的质的飞跃。

在 2.5D 封装中，芯片借助硅中介层（interposer）实现连接，这种独特的连接方式极大地优化了不同芯片之间的数据交换效率，使得带宽得到显著提高。正因如此，2.5D 封装在数据中心、高性能计算、图形处理单元（GPU）等对数据传输速度和处理能力要求极高的领域得以广泛应用。例如，AMD 的 Fiji GPU 以及 Intel 的 Ponte Vecchio GPU 等高端产品均采用了 2.5D 封装技术，凭借其卓越的性能在市场中占据一席之地。

3D 封装则更进一步，通过将多个芯片直接垂直堆叠在一起，实现了更高层次的集成度提升。电子展了解到，在这一过程中，微凸点、硅通孔（TSV，Through - Silicon Via）等先进技术发挥了关键作用，它们如同芯片之间的 “桥梁”，确保了各个芯片之间稳定、高效的连接。通过这种垂直堆叠和功能模块集成的方式，3D 封装能够大幅提升芯片的整体性能，使其在处理复杂任务时更加游刃有余。例如，Intel 的 True 3D 封装技术以及 Micron 的 HBM（High Bandwidth Memory）等都是 3D 封装技术的典型应用，为相关领域的技术发展提供了强有力的支持。

2. Chiplet：异构集成的创新典范

Chiplet（芯片模块化）技术堪称近年来封装技术领域的又一重大突破，它为芯片设计与制造带来了全新的思路与方法。通过将不同的芯片模块（Chiplets）进行有机组合，形成一个功能更为强大、灵活性更高的系统，不仅显著提升了芯片的性能表现，还极大地降低了单个芯片的研发难度与成本投入。

Chiplet 技术的一大显著特点是采用高速接口（如 CXL、PCIe、Infinity Fabric 等）连接不同的 Chiplet，从而确保了各模块之间能够实现高带宽和低延迟的高效通信。这种模块化的设计理念使得不同制程、不同功能的芯片能够根据实际需求进行灵活组合，真正实现了 “量体裁衣” 式的芯片定制。在高性能计算、AI 和 5G 基站等领域，Chiplet 技术展现出了独特的优势，能够根据具体应用场景的特定需求，精准选择不同的功能模块进行组合，从而极大地提高了整个系统的灵活性与性能表现。例如，AMD 的 Chiplet 架构在其 Ryzen 处理器和 EPYC 处理器中得到了广泛应用，Intel 的 Foveros 和 EMIB 技术也充分融入了 Chiplet 架构的理念，为芯片技术的创新发展注入了新的活力。

3. FOWLP：小型化与高性能的完美融合

FOWLP（Fan - out Wafer Level Packaging）技术作为一种在晶圆级别进行封装的先进技术，以其能够实现封装产品更小尺寸、更强性能的显著优势而备受关注。其名称中的 “Fan - Out” 形象地描述了从芯片中心到外围的互连方式，这种独特的互连设计为芯片封装带来了诸多创新之处。

相较于传统的 BGA 封装，FOWLP 能够将芯片和基板更加紧密地集成在一起，并借助先进的封装工艺在封装层面实现更多丰富且强大的功能。这使得 FOWLP 技术在移动设备、智能穿戴设备等对体积和性能要求极为苛刻的领域得到了广泛应用。例如，台积电的 CoWoS（Chip - on - Wafer - on - Substrate）和 Fan - Out 技术便是 FOWLP 技术的典型代表，它们在提升芯片性能的同时，有效控制了产品的体积和功耗，为移动设备等领域的技术升级提供了有力保障。

FOWLP 技术不仅能够提高封装的密度，使更多的功能能够集成在有限的空间内，还能在降低成本方面发挥积极作用，并且具备更好的散热性能，能够有效应对芯片在运行过程中产生的热量问题。综上所述，FOWLP 技术通过在晶圆级别进行封装优化，实现了芯片连接的更加紧凑高效，特别适用于低功耗、高集成的应用场景，成为推动电子产品小型化、高性能化发展的重要技术力量。

从技术特点和应用场景的差异来看，2.5D 封装和 3D 封装主要侧重于通过不同的方式实现芯片之间的高效互连，前者依靠中介层进行水平连接，侧重于提升数据传输带宽，后者则通过垂直堆叠和硅通孔技术实现更紧密的集成，以提升整体性能；Chiplet 架构强调将复杂系统分解为多个模块化的小芯片单元，借助高速互连技术构建一个灵活且强大的整体，以满足不同应用场景的定制化需求；FOWLP 则聚焦于在晶圆级别进行封装优化，实现芯片连接的紧凑性与高效性，以适配低功耗、高集成的应用领域。这些先进封装技术相互补充、协同发展，共同推动着半导体产业朝着更高性能、更小体积、更低功耗的方向不断迈进。

二、先进封装市场：企业竞相布局的新战场

随着智能手机、计算机、5G 基站、数据中心等众多产品对高性能封装需求的持续攀升，封装技术正加速朝着更小型化、高集成、高速传输的方向演进。从 2.5D/3D 封装到 Chiplet 技术，再到 FOWLP，每一次封装技术的进步都为芯片性能的提升注入了强大动力，从而更好地满足了不同领域、不同产品对更高效、更智能、更紧凑设备的严苛需求。在这一广阔的市场前景驱动下，先进封装领域热潮涌动，众多企业纷纷摩拳擦掌，蓄势待发。

文章来源：未来智库