先进的封装技术意味着提供芯片分割的解决方案。先进封装的想法大概可以追溯到英特尔成立之前。戈登·摩尔（英特尔创始人之一）表示，“用小型、单独封装和互连的功能构建大型系统可能会被证明是经济的。”他说。

事实上，在当前的系统中，许多单独封装的组件是互连的。另一方面，称为 SoC 的半导体架构将许多功能集成到一个封装中。

当今的 SoC 需要多样化的功能和工作负载处理性能，因此很难将它们集成到单个芯片中。许多半导体制造公司也用单片硅生产大型产品，但这些产品通常是在尖端工艺节点制造的，因此成本高昂。

另一方面，如果将它们分开，仅靠传统的封装技术将无法成功地将它们商业化。英特尔之所以能够将 PCH 封装在 CPU 内部，是因为它通过传统封装设计了解散热、带宽、功率要求和硅成本。

先进封装是从SoC概念中增加集成度向在封装上配置系统的转变，是与延续摩尔定律的小型化+单片硅不同的做法。


先进封装迎来双重刺激

半导体产业链可分为半导体设计、晶圆制造、封装测试、设备和材料四大环节，相较于半导体设计、制造环节，封测环节的技术含量相对较低，且属于劳动密集型行业，行业进入门槛较低，也正因为如此，半导体封装测试成为我国集成电路产业国产化率最高的环节。

封测产业具体包含封装和测试两个环节，从价值链占比来看，封装环节价值占比在80-85%，测试环节价值占比15-20%，而且随着半导体芯片技术的快速发展，封装技术发展带来的经济效益更加明显。集微咨询《2022年中国集成电路封测产业白皮书》对封装技术定义——主要是指安装集成电路芯片外壳的过程，包括将制备合格的芯片、元件等装配到载体上，采用适当的连接技术形成电气连接，安装外壳，构成有效组件的整个过程。

迄今为止半导体封装技术发展可以分为三个阶段：

第一阶段，时间追溯到20世纪70年代之前

采用通孔插装型封装。代表的封装形式有晶体管封装（TO）、双列直插封装（DIP）等；

第二阶段，采用表面贴装型封装（20世纪80年代以后）

代表的封装形式有塑料有引线片式载体封装（PLCC）、塑料四边引线扁平封装（PQFP）、小外形表面封装（SOP）等；

第三阶段，采用面积阵列封装（20世纪90年代以后）

从球栅阵列封装（BGA）、晶圆级封装（WLP）逐步迈向到多芯片组封装（MCM）、系统级封装（SIP）、三维立体封装（3D）等。

自第三阶段开始，也被称为先进封装，与之对应的第一、二阶段则归纳为传统封装，另外，根据是否采用焊线也可以区分传统封装与先进封装。

传统封装主要指通过焊线连接芯片和引线框架，引线框架再连接到PCB上，实现芯片保护、尺度放大、电气连接三项功能；先进封装也称为高密度封装，采用键合互连并利用封装基板来实现的封装技术，应用先进的设计思路和集成工艺，对芯片进行封装级重构，有效提升系统性能，其封装技术种类繁多，如有FC（倒装）封装、3D封装等。

两者特征对比来看，先进封装具有引脚数量多、集成度更高等特点，满足芯片复杂性提升、集成高的发展趋势，同时兼具性能与成本。而传统封装对工艺复杂程度、材料、形式等要求较低，产品具有性价比高、用途广等特点。因此，用途与要求的不同，可采用不同的封装形式，两种封装形式之间暂不会相互取代，反而已经形成了一种互补关系。

现阶段先进封装技术热度不断攀升的原因主要来自两方面。一方面，摩尔线程极限逼近，根据摩尔定律，集成电路上晶体管数目约18到24个月便会增加一倍，性能翻一倍。随着半导体工艺进程推进速度不断放缓，导致摩尔定律开始失效，在技术研发与经济效益缺口不断扩大时，更多的厂商开始将目光转移至封装技术上，以此超越摩尔摩尔定律，从而兼顾性能与经济性；另一方面，AI、智能驾驶、MR、高性能计算等终端应用爆发，带动先进封装市场的高景气需求增长。


三星电子押注先进芯片封装

据路透社20日报道，三星电子联席CEO庆桂显（Kye-Hyun Kyung）在三星年度股东大会上称，今年将有1亿美元或更多的营收来自其下一批先进芯片封装产品。

他还说道，今年三星的存储芯片业务的目标是实现比现存市场更大的利润份额。三星在去年将先进芯片封装业务设为事业部。庆桂显预计从今年下半年开始，该公司的投资就得到真正的结果。

根据数据提供商集邦咨询（TrendForce）报告，在去年第四季度，三星用于科技设备中使用的动态随机存取内存芯片（DRAM）的市场份额达到了45.5％。为了实现这一目标，三星寻求在人工智能需求激增的高端存储芯片领域获得竞争优势，批量生产具有12层堆栈的高带宽存储HBM3E芯片。

庆桂显称，未来一代HBM芯片HBM4预计将于2025年推出，它将具有更多定制设计。三星将利用在存储芯片、芯片代工和芯片设计业务中的集中优势来满足客户需求。


国产替代加速

2022 年全球先进封装厂商主要以中国台湾、中国大陆、美国厂商为主。芯思想研究院 （ChipInsights）发布 2022 年全球委外封测（OSAT）榜单，榜单显示，2022 年委外封测整 体营收较 2021 年增长 9.82%，达到 3154 亿元；其中前十强的营收达到 2459 亿元，较 2021 年增长 10.44%。

根据总部所在地划分，前十大委外封测公司中，中国台湾有五家（日月光 ASE、力成科技 PTI、 京元电子 KYEC、南茂科技 ChipMOS、颀邦 Chipbond），市占率为 39.36%，较 2021 年的 40.58% 减少 1.22 个百分点；中国大陆有四家（长电科技 JCET、通富微电 TFMC、华天科技 HUATIAN、 智路封测），市占率为 24.54%，较 2021 年 23.53%增加 1.01 个百分点；美国一家（安靠 Amkor）， 市占率为 14.08%，相较 2021 年的 13.44%增加 0.64 个百分点。

近年来，国内厂商先进封装技术快速发展，在全球的市场份额不断提高，中国大陆先进封装 产值占全球比例也不断提升，由 2016 年的 10.9%增长至 2020 年的 14.8%，随着我国封测行 业的不断发展，预计我国先进封装产值占全球比重有望进一步提高，2022 年达到 16.8%。

国内先进封装厂中，长电科技、通富微电、华天科技、甬矽电子、盛合精微等均有深入积累 和布局，部分龙头公司在先进封装技术上与海外龙头技术水平已经比较接近。 长电科技是国内封测龙头，公司推出的高密度多维异构集成技术平台 XDFOI™可实现 TSVless 技术，达到性能和成本的双重优势，重点应用领域为高性能运算如 FPGA、CPU/GPU、AI、 5G、自动驾驶、智能医疗等。XDFOI™是一种以 2.5D TSV-less 为基本技术平台的封装技术， 在线宽/线距可达到 2μm/2μm 的同时，还可以实现多层布线层，以及 2D/2.5D 和 3D 多种异 构封装，能够提供小芯片（Chiplet）及异构封装的系统封装解决方案。目前长电先进 XDFOI™ 2.5D 试验线已建设完成，并进入稳定量产阶段，同步实现国际客户 4nm 节点多芯片系统集成 封装产品出货。

通富微电是我国营收第二的封测厂商，在先进封装方面公司已大规模生产 Chiplet 产品，7nm 产品已大规模量产，5nm 产品已完成研发即将量产。公司的 VisionS 2.5D/3D Chiplet 面向 高性能计算应用。公司面向 3D 堆叠内存布局了 TSV+micro-bump，面向混合键合布局了 bump-less，开发 TCB 技术和优化治具和工艺参数将凸点间距推进至<40μm；10 万个凸点共面度 <15μm，以破解高密度 Chiplet 封装技术难点。 华天科技目前已建立三维晶圆级封装平台—3D Matrix，该平台由 TSV、eSiFo（Fan-out）、 3D SIP 三大封装技术构成。凸点间距也将推进至 40μm ,该技术的目标应用主要是 Al、loT、 5G 和处理器等众多领域。

盛合晶微以先进的 12 英寸凸块和再布线加工起步、向国内外客户提供优质的中段硅片制造 和测试服务。公司是中国境内最早致力于 12 英寸中段硅片制造的企业，其 12 英寸高密度凸 块（Bumping）加工、12 英寸硅片级尺寸封装（WLCSP）和测试（Testing）达到世界一流水 平。 目前，盛合晶微可提供基于硅通孔（TSV）载板、扇出型和大尺寸基板等多个不同平台的多芯 片高性能集成封装一站式量产服务，人工智能、数据中心、智能手机领域需求。