算力狂飙下的封装突围:华天先进攻坚高阶封测国产化

来源:爱集微 #华天先进# #封装#
2703

AI大模型催生的算力军备竞赛,正把先进封装从芯片制造的“后道配角”推向决定算力供给的核心支柱。一面是2.5D/3D封装需求爆发、产能持续紧缺,一面是中国大陆高阶封装供给不足。作为华天科技攻坚高阶封测的主力,南京华天先进封装有限公司以体系化的2.5D技术平台,承接AI芯片的封装产能与性能需求,推进高阶封测国产化落地。

算力狂飙先进封装成核心支柱

AI芯片的算力竞赛,正将封装环节从产业链幕后推向前台。2023年SEMICON Taiwan大会上,台积电时任董事长刘德音直言:“现在AI芯片短缺,缺的不是芯片,而是缺CoWoS封装产能。”两年多过去,矛盾仍在加剧,台积电CoWoS订单已排至2027年,2025年约七成产能被英伟达锁定,AMD、亚马逊、谷歌等的新一代AI芯片仍在排队。

需求之旺,源于技术路线的切换。随着先进制程微缩逼近物理与成本极限,晶体管缩小红利见顶,Chiplet异构集成、2.5D/3D堆叠与混合键合接棒,成为延续摩尔定律的新引擎。这一轮迭代由AI需求拉动:GPU需与越来越多的HBM合封以突破“内存墙”,HBM堆栈从数颗向十余颗演进,HBM3E乃至HBM4对互连带宽提出更高要求。先进封装已不只是辅助技术,而是支撑AI与数据中心性能的核心支柱。

Yole的数据印证了这一转变。该机构预计,全球先进封装市场将以9.4%的年复合增长率(CAGR)增长,到2030年市场规模接近800亿美元,近期这一预测进一步上调至逾1090亿美元。其中,在AI和数据中心需求的推动下,2.5D/3D先进封装市场快速扩张,预计到2030年市场规模将接近350亿美元,2024–2030年CAGR约为19%。摩根士丹利则判断,中国先进封装市场规模2029年将达到千亿元人民币级别。

AI浪潮下的封装技术变革

在AI浪潮推动下,2.5D/3D已成为延续产业发展的关键。台积电2.5D平台CoWoS已演化出CoWoS-S、CoWoS-L、CoWoS-R三种变体。超大尺寸封装面临翘曲挑战:CoWoS-S中介层最大为3.3X reticle、CoWoS-R量产最大为4X reticle,超限即翘曲失控;CoWoS-L通过Bridge die技术将最大尺寸推进至9.5X reticle,成为需求趋势。

台积电正扩大硅中介层尺寸、增加HBM集成实现跨越发展。其2026年技术研讨会路线显示,从2024年3.3X(8颗HBM3)起步,2026年量产全球最大5.5X(12颗HBM3E/4),良率超98%,并规划2028年达14X、2029年突破至14X以上。

随着芯片尺寸放大,圆形晶圆面积利用率瓶颈显现,台积电将面板级CoWoP、CoPoS视为CoWoS的前沿替代;CPO、NPO等技术也在逼近量产。

先进封装门槛远高于传统封测,工艺、良率、成本壁垒使竞争成为头部玩家的平台化战争:第一梯队为台积电、三星等晶圆厂;第二梯队为日月光、安靠等国际封测巨头;第三梯队为盛合晶微、长电、通富、华天等中国大陆厂商,整体仍处追赶。国内AI芯片新品密集推出,对本土高阶封装产能需求迫切,而供给仍较有限。

华天先进eSinC平台化路径

面对中介层工艺、核心设备、良率爬坡与产能供给等行业难题,作为国内第三、全球第五的封测企业,华天科技选择对标全球领先方案、自建完整工艺平台,致力于将高阶封装打造为“可稳定获得的产能”。

公司累计投资340亿元,以四大先进封测基地承载布局。其中,南京华天先进封装有限公司(华天先进)是攻坚2.5D/3D封装的核心载体,总投资20亿元,已于2024年第四季度完成通线。

面向AI时代需求,华天先进打造eSinC(Embedded System in Chip)2.5D封装平台,以自主可控工艺打通高端算力芯片落地“最后一公里”。平台含三条技术路线:FoCS对标CoWoS-R、采用RDL中介层;SiCS对标CoWoS-S、采用硅中介层;BiCS对标CoWoS-L、采用嵌入式硅桥。

三者差异在于性能与尺寸的取舍:SiCS互连性能最优但受翘曲制约;FoCS成本更低、抗翘曲更好但互连密度有限;BiCS在关键信号路径嵌入硅桥、其余采用RDL,兼顾性能与成本。

eSinC平台正沿缩小微凸点间距、微缩RDL线宽线距、放大封装尺寸演进。目前SiCS处于小批量量产,已实现40um微凸点间距与1.3X reticle,FoCS达成2/2um RDL与45um微凸点间距;开发中的BiCS可实现5/5um RDL与40um微凸点间距,计划年底完成样品交付,尺寸将推进至5.5X reticle及更大尺寸。

依托完整 2.5D 工艺开发链路,公司同步配套高密度微凸块、高精度键合、晶圆级塑封、大尺寸高速基板、系统级热仿真与可靠性验证等配套工程能力,补齐异质集成全流程配套环节,为客户提供从AB0-AB1-AB2-FT全套封装与测试的一体化开发服务。同时基于 2.5D 平台延伸布局 FOPoP、CPO 等新型封装方案,可结合市场需求与客户项目开展定制化工艺开发。

结语

AI产业高速发展持续放大对大算力芯片与HBM的需求,2.5D/3D封装供需紧张短期难解,全球先进封装市场正向千亿美元量级扩容,中国市场预计2029年站上千亿元台阶。在此背景下,竞争重心正转向量产确定性与客户响应速度。华天先进正沿此路径推进,力求在先进封装从“稀缺产能”走向“稳定供给”的过程中,成为本土高阶封测的关键一环。

责编: 爱集微
来源:爱集微 #华天先进# #封装#
THE END

*此内容为集微网原创,著作权归集微网所有,爱集微,爱原创

关闭
加载

PDF 加载中...