隨著摩爾定律演進乏力，AI、汽車和5G等新興應用的發展，以及單片芯片制程微縮化向異構集成的轉變，都推動著對先進封裝的需求。據相關機構統計數據顯示，2024年先進半導體封裝市場的價值達到180.9億美元，預計到2031年將增至298億美元，預測期內的復合年增長率為7.5%。

近期，在上海交通大學集成電路行業校友會、上海張江高科技園區開發股份有限公司主辦，合作伙伴中國農業銀行上海市分行協辦的《先進封裝技術研討會》上，業界精英齊聚一堂，從設備、材料、工藝等方面共同探討了先進封裝技術的發展和面臨的挑戰。

此次論壇由上海交通大學集成電路校友會副秘書長，原晶方科技副總裁劉宏鈞主持，上海交通大學集成電路校友會執行會長，季豐電子董事長兼總經理鄭朝暉、上海交通大學集成電路學院常務副院長郭小軍，以及張江高科黨委委員，副總經理趙海生出席會議并致辭。

趙海生先生表示，張江高科作為張江科學城的產業資源組織者、產業生態引領者，一直都致力于打造完善的集成電路產業生態，為企業提供全方位的支持與服務。在去年ICCAD開幕上，我們成立了浦東集成電路產業服務平臺公司——張江浩芯，這是我們向專業化產業服務的一次探索。我們也將持續打造“芯校友”品牌活動，著力構建常態化產業交流平臺。我們誠摯邀請廣大校友將更多優質活動放在張江，我們會全力做好配套支持與服務工作，與大家共同譜寫集成電路產業高質量發展新篇章。

張江高科黨委委員，副總經理趙海生

先進封裝類型

目前，業界對于先進封裝還沒有一個明確的定義。它的分類方式也不統一。如果按類型細分，則先進封裝可分為扇出型晶圓級封裝（FOWLP），扇入型晶圓級封裝（FIWLP）、倒裝芯片（FlipChip）,以及2.5D/3D封裝；按應用領域細分，則可以分為電信、汽車、航空航天與國防、醫療設備，以及消費電子等。

上海易卜半導體創始人李維平在其主題為《先進封裝技術發展趨勢》的演講中，也對先進封裝技術從廣義上進行了分類，他認為，先進封裝技術可分為五個大類，分別為晶圓級封裝、2.5D/3D封裝、系統級封裝（SiP）、埋入式封裝，以及板級封裝。

上海易卜半導體創始人李維平

而從狹義上來看，先進封裝的“先進”，是指封裝技術朝著高度集成、三維立體、超細間距互連等方向發展。

推進先進封裝市場增長的主要因素

隨著價值創造從前端制程微縮化轉向后端集成，先進封裝市場有望在2030年前實現強勁的兩位數增長。對異構小芯片架構、高帶寬內存堆棧、超薄扇出模塊以及汽車級電源封裝的需求正在不斷擴大。盡管基板和設備供應趨緊，但5G網絡的持續密集化建設、云人工智能的加速發展以及電動汽車的普及，使得產品銷量不斷上升，平均售價也在逐步提高。

由于可持續發展目標傾向于采用良率高的已知合格芯片組裝方式，并且各國政府支持提升區域供應鏈彈性，先進封裝市場的增長速度將超過整個半導體行業的平均水平，鞏固了先進封裝在芯片價值鏈中作為性能和盈利能力主要驅動力的地位。

李維平認為，算力和功能集成是先進封裝的主要應用場景，這意味著對于算力和功能集成需求高的領域，將是推動先進封裝技術增長的主要驅動力，如AI和機器學習、虛擬和增強現實、遙控智能，以及自動駕駛等領域。

盛美半導體工藝副總裁賈照偉在題為《三維芯片集成領域電鍍技術的挑戰和機遇》的演講中也表示，AI應用將是先進封裝技術發展的主要推動力。

盛美半導體工藝副總裁賈照偉

設備、工藝和材料，國內先進封裝領域需克服的挑戰

目前，先進封裝領域的主要玩家多為國際廠商，如臺積電、三星、英特爾等。李維平表示，尤其是臺積電，它是先進封裝領域絕對的霸主，并逐漸走向技術體系化。而英特爾在先進封裝領域也是長期高強度投入，開發了不少新技術；但受公司總體文化及業績影響，不少技術沒有獲得大規模應用，投入產出效益不理想。三星的先進封裝技術基本都以‘CUBE’命名”，他戲稱他們為‘玩魔方’。三星在板級制造方面重點投入，但大規模量產仍然需要假以時日。

從下圖中可以看出，在主流先進封裝領域，中國的玩家很少，想要趕上先進封裝技術的發展潮流，中國的先進封裝產業還需從設備、工藝和材料方面加大研發力度。

在先進封裝設備領域，國內已經涌現了一批優秀的半導體設備廠商，如盛美半導體。成立于1998年的盛美半導體，最初專注于創新清洗設備的研發，后將業務范圍擴展至電鍍、顯影，以及涂膠等應用于先進封裝領域的設備。

受AI應用等場景的驅動，3D芯片封裝集成技術正迅速發展。2.5D、3D、HBM技術以及Chiplet等，都需要整合不同功能的芯片，以實現更強大的功能。這就對互連技術提出了更高要求。

互連形式多種多樣，一直在發展，要求也越來越高。互連尺寸跨度從幾百微米，到幾百納米，目前已經到了亞微米的互連階段。這對電鍍設備也提出了不同的需求。

賈照偉表示，目前應用于先進封裝的濕法電鍍設備的研發面臨著諸多挑戰，主要從兩個方面來看，一是硬件和晶圓處理，包括晶圓翹曲處理（>+/-5mm翹曲），對于極細間距RDL和TSV的預濕能力，電鍍腔和夾盤的設計，以及可能轉向面板級封裝帶來的挑戰；二是工藝方面，包括高深寬比TSV孔內清洗、高深寬比TSV電鍍，以及Chip-let flux clean填料之前的助焊劑清洗等。

對此，盛美半導體都進行了差異化的專利布局，開發了一系列的產品和設備幫助國產先進封裝產業應對上述挑戰。

除了設備之外，材料也是先進封裝技術發展的‘重中之重’。在波米科技有限公司首席科學家兼副總經理李銘新的題為《先進封裝用光敏性聚酰亞胺涂層材料現狀、挑戰及應用》的演講中，李銘新借用了鄔江興院士在2025年Chiplet聯盟會上說的一句話，即目前的國內半導體行業是‘一流設計、二流裝備、三流材料’。這一句話透著無奈，但也是國內業界不得不面對的現狀。

波米科技有限公司首席科學家兼副總經理李銘新

在半導體材料領域，目前的市場主要由國外廠商把持。以聚酰亞胺為例，它在半導體封裝中可作為永久性結構材料，是關鍵性的核心材料，但目前國產化的進展最慢。李銘新表示：“由于國外公司的產品應用時間長，技術性能成熟，所以長期壟斷市場。而國內廠商則由于產品需要應用驗證等問題，舉步維艱，目前占據的市場份額幾乎可以忽略不計。”

李銘新表示：“國內材料公司需要破解‘雙壁壘’難題，即技術壁壘和市場壁壘。”國內廠商需要提高產品的綜合性能（可靠性），不斷進行積累，同時也要提高產品的穩定性；此外，材料產品的驗證周期都比較長，投入也大，這是需要企業克服的關鍵性問題。李銘新表示：“哪怕同一產品已經經過同一個客戶的驗證，下一個公司使用時還需重新驗證。對于國內廠商來說，驗證關是路、長、且、阻。”

李銘新將材料發展比作是破解先進封裝供應鏈上的“達摩克利斯之劍”，幫助實現國內材料的可用、能用和夠用。

先進封裝技術中還有一個重要的工藝是晶圓鍵合技術，SUSS中國公司總經理龔里在其題為《晶圓鍵合-半導體材料、工藝及封裝領域不可缺少的工具》的演講中詳細分享了晶圓鍵合技術的分類，以及各類晶圓鍵合技術的特點和應用領域等。

SUSS中國公司總經理龔里

龔里將晶圓鍵合技術分為三大類，即永久鍵合技術、臨時鍵合技術，以及混合鍵合。其中，混合鍵合因其能夠提供芯片間最短的垂直連接，同時優化熱學、電氣和可靠性等特點而被給予厚望。混合鍵合也具備諸多核心優勢，包括亞微米間距的互連、高帶寬、高效的功率利用，以及相較于焊球連接的優越縮放性。但成本仍是目前限制其廣泛應用的一大挑戰。龔里表示：“對準也是混合鍵合技術發展所面臨的一個難題。”最后，龔里也建議關注一個新的技術——銅納米線，它對晶圓表面沒有特別要求，在室溫下就可實現。他表示：“這一新技術可能會在3-5年后替代混合鍵合。”

量測檢測也是先進封裝過程中非常重要的一步。上海點莘技術創始人兼總經理石維志在其題為《尺寸決定一切：面向高密度互聯工藝的量測檢測》演講中分享了對于先進封裝技術量測檢測的關鍵和面臨的一些挑戰。

上海點莘技術創始人兼總經理石維志

他表示：“對于高性能存儲/計算先進封裝而言，I/O互連密度是關鍵。隨著先進封裝技術的不斷推進，互連密度也不斷增加，不管是在水平方向上，還是垂直方向上。”

相較于前道晶圓的量測檢測，先進封裝量測檢測在檢測目標、檢測對象、材料兼容性、精度與結構復雜度、檢測技術路徑，以及成本方面都存在較大差異。先進封裝技術中的fine RDL、micro bump，以及混合鍵合等工藝都需要新的量測檢測手段。AI 算法在先進封裝復雜缺陷模式識別中，也可以發揮獨特作用。

目前中國在最高端的2.5D/3D先進封裝領域發展缺乏足夠的生態支持。受限于先進制程芯片短缺的結構性問題，大部分封裝公司并沒有足夠的需求驅動迭代優化高端先進封裝工藝，大部分先進封裝的產能是在 FCBGA 及 Fan in 產品上。

石維志提到在MicroLED 這一“另類先進封裝”， 將多顆 MicroLED芯片及MicroIC驅動芯片用Fan out工藝互聯成MIP chiplet。其芯片電極小于10um，尺寸精度已經超過眾多先進封裝產品。MicroLED催生的巨量轉移、去襯底超薄芯片等工藝，有可能反哺半導體；也啟發成熟制程芯片的電極微縮化，從wire bond的50um尺寸電極，縮小到10um的電極，因而可以用更先進制程實現芯片面積的縮小，再以高密度chiplet封裝的形式實現成本大幅降低。

結語

先進封裝已成為后摩爾時代半導體產業突破性能瓶頸、釋放集成創新潛力的核心引擎。AI算力爆發、汽車電動化轉型與5G網絡深化應用，正驅動這一市場以超越行業均值的速度擴容，技術迭代則圍繞異構集成、三維堆疊與超細互連持續演進。

然而，國內產業仍面臨設備精度、材料穩定性與生態協同的多重挑戰，需在工藝研發、產線驗證與跨領域協作中突破“卡脖子”環節。國內先進封裝產品需要以創新鏈串聯設備、材料與制造端能力，才能在這場算力與集成度的雙重競賽中，夯實產業升級的底層根基，為“中國芯”進階之路開辟更廣闊空間。

上海交通大學集成電路校友會聯合張江高科，以及農業銀行為銀行代表，積極為先進封裝行業賦能。憑借校友會在集成電路領域深厚的人脈與資源，聯動學校、產業、資金，為相關企業搭建起產學研合作橋梁，助力企業攻克技術難題、擴大生產規模。同時，為年輕的工程師提供更多職業發展機遇與培訓交流平臺，全方位推動先進封裝行業發展，為產業創新發展注入強勁動力。