业内：异构集成封装为AI和数字化发展注入新动能

近日，“SEMI半导体供应链国际论坛-先进封装（异构集成）论坛”首次在大湾区举办，该次论坛上，来自产业链上下游的代表围绕2.5D/3D互连、SiP、Hybrid bonding及关键工艺、TGV等技术趋势、产业方向展开了研讨。

何为异构集成？异构集成（HI）是指使用先进的封装技术，将较小的chiplet（芯粒/小晶片）整合到一个系统级封装 (System in Package，SiP) 中；chiplet是物理上经过实现和测试的IP，制成在芯片上并切割，可以执行特定的逻辑功能。

当摩尔定律减缓时，用什么方法延续摩尔定律所带来的在性能、功率、尺寸、成本上的持续优化？业内认为，以异构集成为代表的先进封装技术，作为AI变革和数字化发展的关键技术，将是未来十年半导体技术创新及增长的主要方向，已然成为全球半导体产业界的共识。

锐杰微科技董事长方家恩在论坛上表示，在算力需求的带动下高性能芯片市场持续增长，加速计算芯片广泛采用Chiplet技术已成为趋势。高算力、高速/高带宽、低延时和高能效是Chiplet集成芯片追求的关键指标。关键指标的提升依赖于计算体系架构、互联技术、存储技术、先进封装集成等方面取得的进步。未来，芯粒朝着“设计方法标准化、工艺高度集成化、IP接口通用化”的方向发展”以支持异构芯片的高效协同设计与规模化生产。2.5D封装在中介层、键合、热阻和微组装工艺方面也在不断优化，所具有的特点和发展潜力，在异构集成领域起到主航道的作用。

天芯互联科技有限公司副总俞国庆认为，AI对先进封装提出了更高的要求，封装需要综合考虑封装结构的设计、材料的选择和工艺的控制这些维度。他还从互联的角度上讲解了先进封装技术的主要类型，并对技术难度进行了详细的分析。

“混合键合技术由于不需要microbump，pitch可以做到小于10μm，不过键合过程中对位会发生偏移，需要考虑铜跟绝缘物质之间的结合。TGV技术展现了玻璃转接板和玻璃基板的优势所在，以激光诱导改性+湿法刻蚀为主的玻璃通孔技术，需要应对通孔漏钻/不良、玻璃与金属结合力差、填充金属孔洞void、玻璃碎片等挑战。”俞国庆谈到。

在先进封装供应链专场中，芯碁微装市场部总监王俊杰阐述，异构集成封装满足了产业对于算力的巨大需求，不过，光罩尺寸的限制加剧了大算力芯片制作的难度。通过直写光刻的方式不需掩模版，没有掩模版的尺寸限制，可助力大芯片异构封装。他详细描述了直写光刻的原理，通过控制激光束的曝光能量和位置，在光刻胶上形成所需的图案，可应用于晶圆或面板级封装，还具有分区对位与智能纠偏能力。

展望未来，一位封装产业人士向证券时报记者分析称，AI已是先进封装技术最典型的新兴应用，例如，Nvidia、Intel和AMD等半导体公司已在自己的产品中利用异构集成技术来运行实时生成式AI模型并训练具有数十亿个参数的LLM（大型语言模型）。“这是新的技术、新的市场、也是新的机遇。”他认为。

“世界正在向AI时代迈进，人工智能和数据将继续推动半导体创新，AI芯片于智能手机、自动驾驶、自动化机器人等应用，带动半导体需求成长，到2030年及以后，其指数级增长将塑造全新的生活方式。半导体行业正在通过异构集成加速人工智能经济一体化发展。创新的封装方式能够使多个Chiplet、SiP和模块无缝集成到一个封装中，以增强功能性能和操作特性。”日月光高级副总裁Ingu Yin Chang在今年3月的一场技术论坛上也曾表示。