先進封裝的發(fā)展現(xiàn)狀

先進封裝技術(shù)近年來發(fā)展迅速，在半導(dǎo)體芯片封裝領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。當(dāng)前市場上，先進封裝技術(shù)主要包括扇出型封裝（Fan-Out）、倒裝芯片封裝（Flip Chip）、硅通孔技術(shù)（TSV）等。這些技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)更高的集成度和更快的數(shù)據(jù)傳輸速率，還能提高產(chǎn)品的可靠性和耐用性。此外，隨著半導(dǎo)體行業(yè)對封裝技術(shù)需求的多樣化，一些創(chuàng)新的封裝解決方案，如3D堆疊封裝和系統(tǒng)級封裝（SiP），也逐漸成為市場熱點。未來，先進封裝行業(yè)將更加注重技術(shù)創(chuàng)新和服務(wù)升級。一方面，隨著人工智能、自動駕駛等領(lǐng)域的快速發(fā)展，對高性能計算芯片的需求將持續(xù)增長，這將推動先進封裝技術(shù)向著更高密度、更低功耗的方向發(fā)展。另一方面，隨著環(huán)保法規(guī)的趨嚴(yán)，采用環(huán)保材料和工藝的封裝技術(shù)將成為市場趨勢。此外，隨著智能制造技術(shù)的應(yīng)用，封裝生產(chǎn)線將更加自動化和智能化，有助于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。例如，產(chǎn)業(yè)調(diào)研網(wǎng)發(fā)布的《全球與中國先進封裝行業(yè)現(xiàn)狀調(diào)研與發(fā)展趨勢分析報告（2024-2030年）》指出，先進封裝行業(yè)正處于快速發(fā)展階段，未來有較大的發(fā)展空間。

先進封裝的技術(shù)突破

先進封裝技術(shù)不斷取得突破創(chuàng)新。現(xiàn)階段的先進封裝技術(shù)包括倒裝焊（Flip Chip）、晶圓級封裝（WLP）、2.5D封裝（Interposer、RDL）、3D封裝（TSV）等。倒裝焊是一種將芯片倒扣在基板上，通過凸點實現(xiàn)芯片與基板的連接的封裝方式，未來將朝著更高速、更可靠、更小型化的方向發(fā)展。晶圓級封裝是一種將多個芯片集成在一個封裝內(nèi)的封裝方式，隨著市場對高性能計算和存儲器等產(chǎn)品的需求不斷增加，其應(yīng)用也將越來越廣泛。2.5D封裝通過中介層實現(xiàn)芯片與芯片之間的連接，能夠?qū)崿F(xiàn)高密度、高性能的封裝，未來也將繼續(xù)朝著更高速、更可靠、更小型化的方向發(fā)展。3D封裝將多個芯片垂直堆疊在一起，通過TSV等方式實現(xiàn)芯片與芯片之間的連接，隨著市場需求的增加，其應(yīng)用也將更加廣泛。此外，中科院合肥研究院智能所陳池來課題組李山博士等取得重要技術(shù)突破，攻克了高均一性玻璃微孔陣列制造、玻璃致密回流、玻璃微孔金屬高致密填充等技術(shù)難題，發(fā)展了一種面向3D先進封裝的玻璃金屬穿孔工藝（Through Glass Via, TGV），可實現(xiàn)高頻芯片、先進MEMS傳感器的低傳輸損耗、高真空晶圓級封裝。

先進封裝未來趨勢的預(yù)測因素

先進封裝未來趨勢的預(yù)測受到多種因素的影響。例如，英偉達(dá)等大廠AI芯片的熱銷使得先進封裝產(chǎn)能成為市場緊俏資源。臺積電等合作企業(yè)的產(chǎn)能增長情況對先進封裝的發(fā)展有著重要影響。隨著人工智能、5G通信等新興技術(shù)的快速發(fā)展，對高性能、低功耗芯片的需求持續(xù)增長，這為先進封裝市場帶來巨大的市場機遇。同時，國家政策的支持、技術(shù)創(chuàng)新的推動以及市場需求的變化等因素也在影響著先進封裝未來的發(fā)展趨勢。例如，據(jù)相關(guān)報道，臺積電南科嘉義園區(qū)的CoWoS新廠已進入環(huán)差審查階段，并開始采購設(shè)備，以加快解決先進封裝產(chǎn)能緊張的問題。

先進封裝行業(yè)的市場分析

先進封裝技術(shù)在滿足高性能、小尺寸、低功耗和高集成度的需求方面表現(xiàn)出色，正成為未來集成電路制造的重要發(fā)展方向。2020年中國先進封裝市場規(guī)模約為351.3億元，占大陸封裝市場規(guī)模的比例約14%，相較于全球先進封裝占封裝44.9%的比例低出不少。隨著市場發(fā)展，預(yù)計2025年中國先進封裝市場規(guī)模將超過1100億元。技術(shù)創(chuàng)新推動行業(yè)發(fā)展，如三維封裝、晶片級封裝、2.5D和3D集成等技術(shù)不斷發(fā)展和應(yīng)用，提高了芯片的集成度和性能，降低了延遲和功耗。AI技術(shù)的進步帶動了行業(yè)增長，通信基礎(chǔ)設(shè)施成為先進封裝增長最快的領(lǐng)域。同時，需求驅(qū)動行業(yè)技術(shù)進步，隨著上游的芯片設(shè)計公司選擇將訂單回流到國內(nèi)，大批新建晶圓廠產(chǎn)能的釋放以及國內(nèi)主流代工廠產(chǎn)能利用率的提升，晶圓廠的產(chǎn)能擴張也勢必蔓延至中下游封裝廠商，將帶來更多的半導(dǎo)體封測新增需求。例如，中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的報告顯示，2023年全球先進封裝市場規(guī)模約為439億美元左右，同比增長19.62%。預(yù)計2024年產(chǎn)業(yè)規(guī)模將增長至472.5億美元。

先進封裝未來趨勢的專家觀點

三星在演講中指出，先進封裝對于半導(dǎo)體行業(yè)越來越重要，在推動Chiplet、異構(gòu)集成和裸片堆疊成為可能的同時，也帶來了技術(shù)和邏輯等方面的問題需要解決。三星提供了包括2.5D和3D在內(nèi)的豐富的先進封裝交鑰匙解決方案，并對其未來路線圖進行了規(guī)劃。在HBM的未來走向方面，三星認(rèn)為隨著封裝變大帶來了裝配和可靠性等挑戰(zhàn)，并提出了新的解決方案，同時認(rèn)為光互連將在未來發(fā)揮重要作用。例如，三星認(rèn)為在性能和市場的推動下，希望在單個封裝內(nèi)集成更多的Chiplet和HBM。

 先進芯片封裝清洗介紹

·         合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

·         水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

·         污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點、灰塵、塵埃等，這些污染物會導(dǎo)致焊點質(zhì)量降低、焊接時焊點拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

·         這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

·         合明科技運用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國產(chǎn)自主提供強有力的支持。