2024年4月4日，SK海力士宣布，在美国印第安纳州西拉斐特（West Lafayette）建造适于AI的存储器先进封装生产基地，同时与美国普渡（Purdue）大学等当地研究机构进行半导体研究和开发合作。公司计划向该项目投资38.7亿美元。

当地时间4月3日，公司与印第安纳州、普渡大学、美国政府有关人士在位于西拉斐特的普渡大学举办了投资签约仪式活动，并在此发表了上述计划。

印第安纳州州长埃里克·霍尔科姆（Eric Holcomb）、美国参议员（印第安纳州）托德·杨（Todd Young）、白宫科技政策办公室主任阿拉提·普拉巴卡尔(Arati Prabhakar)、美国商务部部长助理阿伦·文卡塔拉曼（Arun Venkataraman）、印第安纳州商务部部长大卫·罗森伯格（David Rosenberg）、普渡大学校长蒋濛（Mung Chiang）、普渡研究财团理事长米奇·丹尼尔斯（Mitch Daniels）、西拉斐特市市长艾琳·伊斯特（Erin Easter）等美方有关人士和韩国政府的驻美韩国大使赵贤东（Hyundong Cho）、驻芝加哥总领事金丁汉（Junghan Kim）出席了此次活动。SK集团由SK美洲对外合作主管副会长俞柾准、SK海力士CEO郭鲁正、P&T担当副社长崔宇镇等高层人士参加了会议。

SK海力士表示，印第安纳州工厂预计在2028年下半年开始量产新一代HBM等适于AI的存储器产品。公司将以此领先激活全球AI半导体供应链。”还补充道：“通过在印第安纳州建设的生产基地和R&D设施，将在当地创造1000个以上的工作岗位，为地区社会发展做出贡献。

在去年AI时代开始的同时，HBM等超高性能存储器的需求剧增，半导体先进封装的重要性也随之加大。

SK海力士在用于AI的存储器市场掌握主导权，随后为了加强技术领导力考虑在美国投资先进后端工艺领域，并寻找最合适的地点。美国聚集了AI领域的大型科技客户，也在积极推进先进后端工艺方面的技术研究。


人工智能、数据中心引领先进封装市场持续成长

随着摩尔定律的放缓，先进制程的推进的成本越来越高，先进封装能以更加具有性价比的方 式提高芯片集成度，提高芯片互联速度，实现更加高的带宽，已经得到了越来越广泛的应用。在高端消费电子、人工智能、服务器、汽车等领域，先进封装已经渗透进各个行业的终端应 用中。

在 AI 领域，算力和功耗是 AI 芯片最关键的指标。随着摩尔定律的放缓，单纯依靠先进制程 来提升算力性价比越来越低，先进封装发挥着越来越关键的作用。目前英伟达、amd 的 AI 芯 片均采用了台积电的 Cowos 先进封装，CoWoS 是一种 2.5D、3D 的封装技术，可以分成 CoW 和 WoS 来看。Cowos 先将芯片通过 Chip on Wafer（CoW）的封装制程连接至硅晶圆，再把 CoW 芯片与基板（Substrate）连接，整合成 CoWoS。 在硅中介层中，台积电使用微凸块（μBmps）、硅穿孔（TSV）等技术，代替传统引线键合用 于裸片间连接，大大提高了互联密度以及数据传输带宽。 相较于传统的芯片封装技术，CoWoS 技术有以下几个优势： 高度密集：此技术可以使多个芯片在一个封装中实现高度集成，从而可以在更小的空间内提 供更强大的功能。 高速和高可靠性：由于芯片与晶圆直接相连，从而可以提高信号传输速度和可靠性。同时， 此技术还可以有效地缩短电子器件的信号传输距离，从而减少传输时延和能量损失。 高性价比：CoWoS 技术可以降低芯片的制造成本和封装成本，因为它可以避免传统封装技术 中的繁琐步骤（例如铜线缠绕、耗材成本高等），从而可以提高生产效率和降低成本。 目前大部分 AI 芯片均采用 HBM 存储，HBM 的高焊盘数和短迹线长度要求需要 2.5D 先进封装 技术，因此目前几乎所有的 HBM 系统都封装在 CoWoS 上。

对于 AI 芯片厂商，Cowos 不仅可以提高系统性能，还可以降低功耗、缩小封装尺寸，获得了 AI 芯片厂商广泛采用，英伟达的 H100、AMD 的 MI300 等热门 AI 芯片均采用了 Cowos 封装。 在 AI 芯片需求等推动下，台积电 Coows 产能持续吃紧，2023 年底产能 15000 片每月， 预计 CoWoS 封装的月产能预计将在 2024 年第一季度达到 17000 片晶圆。台积电还为 CoWoS 生产分 配更多晶圆厂产能，这将导致 2024 年 CoWoS 封装的月产能逐季增加，最终达到 26000-28000 片晶圆。 在人工智能、自动驾驶等算力需求暴涨的背景下，先进封装在提高芯片集成度、缩短芯片距 离、加快芯片间电气连接速度以及性能优化的过程中扮演了越来越重要角色。 根据市场调研机构 Yole 数据预测，全球先进封装市场规模将由 2022 年的 443 亿美元，增长 到 2028 年的 786 亿美元，年复合成长率为 10.6%，增速远高于传统封装。


先进封装市场格局

近年各大厂商陆续将先进封装视为关键技术。

全球先进封装的参与者众多，其解决方案涵盖（超）高密度扇出（有机中介层）、3D片芯堆叠、2.5D硅中介层、2.5D嵌入式硅桥、3D堆叠存储器等几大类。

龙头代工厂及其解决方案当属台积电（InFO，集成扇出）、日月光（FOCoS，芯片后装的基板上扇出芯片）、三星（2.5DRDL（再分布层））、Amkor Technology（S-SWIFT，高密度扇出线）等。

典型工艺的布局包括：

2.5D：CoWoS（台积电）、EMIB（英特尔）、I-Cube（三星）、XDFOI（长电科技）等；

3D：SoIC（台积电）、Foveros（英特尔）、X-Cube（三星）、3D-eSinC(华天科技）等。

目前台积电已成为先进封装技术创新的引领者之一，相继推出了基板上晶圆上的芯片（CoWoS）封装、整合扇出型（InFO）封装、系统整合芯片（SoIC）等。

CoWoS是台积电推出的一种2.5D封装技术，其中“CoW”指芯片堆叠; “WoS”则是将芯片堆叠在基板上。

台积电在先进封装领域发展迅速并具有市场前瞻性。在移动运算、物联网、汽车及高效能运算等领域持续发展以满足多样化市场需求。台积电现整合旗下SolC.lnFO及CoWos等3D IC技术平台，并命名为“3DFabric”。

英特尔推出了EMIB、Foveros和Co-EMIB等先进封装技术，力图通过2.5D、3D和埋入式3种异质集成形式实现互连带宽倍增与功耗减半的目标。

三星电子推出了扇出型面板级封装（Fan-Out Panel Level Package, FOPLP）技术，在大面积的扇出型封装上进一步降低封装体的剖面高度、增强互连带宽、压缩单位面积成本，取得性价比的优势。

我国在封装产业的发展上拥有得天独厚的优势。相对于半导体制造的其他环节，封装测试的进入壁垒相对较低，作为全球最大的半导体消费市场，这也为中国企业提供了更多的发展机会。

国内封测企业按照技术储备、产品线情况、先进封装收入占比等指标，一般可分为三个梯队：

第一梯队企业已实现第三阶段焊球阵列封装（BGA）、栅格阵列封装（LGA）、芯片级封装（CSP）稳定量产，且具备全部或部分第四阶段封装技术量产能力（如SiP、Bumping、FC），同时已在第五阶段晶圆级封装领域进行了技术储备或产业布局（如TSV、Fan-Out/In）。

国内独立封测第一梯队代表企业有长电科技、通富微电、华天科技等，三家厂商在2022年全球前十大OSAT（封装测试企业）排名中，分别占据了第三、第四、第六的位置。

此外国内一些新兴的封测厂近年来也在不断地在先进封装领域投资扩产。


两大巨头拉拢产业链

在 AI 芯片浪潮推动下，先进封装成为了半导体行业最炙手可热的核心技术。台积电、英特尔在夯实自身基础、积累丰富经验的同时，也正积极地拉拢供应链、制定标准、建构生态，从而增强自身的话语权。

英特尔力推 UCIe（Universal Chiplet Interconnect Express）产业联盟

UCIe 产业联盟是一个由诸多半导体、科技、互联网巨头所建立的组织，由英特尔牵头，联合了台积电、三星、日月光（ASE）、AMD、ARM、高通、谷歌、Meta（Facebook）、微软等十家行业领先公司，目前共有超过 120 多家公司加入，于 2022 年 3 月成立，旨在打造一个全新的 Chiplet 互联和开放标准 UCIe。

UCIe 联盟因为制定了许多标准，例如为了要达到相关的标准性能，其中要做什么样的封装架构，或是当中介面的走线要如何设计，这些都在标准中都有所制定。

英特尔主导 UCIe 产业联盟，包括台积电、日月光、微软、高通、三星、AMD、Arm 等为创始成员。


台积电力推 3D Fabric 联盟

台积电也积极布局生态系统，于 2022 年宣布成立开放创新平台 (OIP) 的 3DFabric 联盟。

3DFabric 联盟是基于台积电 2020 年推出的 3DFabric，这项技术涵盖范围从先进硅制程，到硅堆叠与后段的 CoWoS 与 InFO 先进封装技术在内的完整解决方案。

台积电植基于其先进封装技术，成立 3DFabric 联盟，加速 3D IC 生态系发展与创新。

正因为其 3DFabric 技术已有客户基础，台积才又在 2022 年将 3DFabric 解决方案扩大成联盟，目标是协助客户达成芯片及系统级创新的快速实作，并巩固其自身在先进封装的影响力。

3DFabric 联盟是台积电的第六个开放创新平台联盟，也是半导体产业中第一个与合作伙伴携手加速创新及完备 3D IC) 生态系统的联盟。

这个联盟涉及电子设计自动化（EDA）、硅架构（IP）、设计中心联盟（DCA）/价值链联盟（VCA）、内存、外包封装测试（OSAT）、基板及测试的企业，包含 Ansys、Cadence、西门子、 ARM、美光、三星、SK 海力士、Amkor、日月光、爱德万测试等都是成员。