2030年代先进半导体标配：矩形玻璃基板上异构集成系统级封装

未来半导体

02/02

2030年半导体行业的标配不仅要拥有最先进的工艺，还要拥有尖端的先进封装技术：2.5D（CoWoS、EMIB）、3D（SoIC、Foveros、X-Cube）、混合键合、面板级封装技术（CoPoS/FOPLP）、CPO、背面电源、大尺寸玻璃基板（200mmX200mm-300mmX300m）等所有选项才能吸引客户。5月29日，无锡国际会议中心，iTGV2026扇出面板级封装合作论坛将探讨这些在矩形...

网页链接

免责声明：投资有风险，本文并非投资建议，以上内容不应被视为任何金融产品的购买或出售要约、建议或邀请，作者或其他用户的任何相关讨论、评论或帖子也不应被视为此类内容。本文仅供一般参考，不考虑您的个人投资目标、财务状况或需求。TTM对信息的准确性和完整性不承担任何责任或保证，投资者应自行研究并在投资前寻求专业建议。

热议股票

{"basename":"/hans","ssrTDKData":{"titleTemplate":"%s - 老虎证券","title":"老虎证券全球投资理财平台| 一站式投资美股新股港股A股","description":"老虎证券助您一站式投资美股，新股，港股，A股等全球金融理财产品。新加坡华人最信赖的在线投资平台，现在加入即享低费用，24/5 无时差炒美股投资理财！","keywords":"老虎证券,老虎证券开户,老虎券商,老虎证券官网,老虎证券app,tigertrade老虎证券,股票,炒股,新加坡股票交易平台,投资,投资理财","social":{"ogDescription":"老虎证券助您一站式投资美股，新股，港股，A股等全球金融理财产品。新加坡华人最信赖的在线投资平台，现在加入即享低费用，24/5 无时差炒美股投资理财！","ogImage":"https://c1.itigergrowtha.com/portal5/static/media/og-logo.be62fbe1.png","ogUrl":"https://www.itiger.com/hans/news/2608887273"},"companyName":"老虎证券"},"pageData":{"isMobile":false,"isTiger":false,"isTTM":true,"region":"SGP","license":"TBSG","edition":"fundamental"},"isCrawlerRequest":true,"__swrFallback__":{"@#url:\"https://stock-news.skytigris.cn/v3/news\",params:#id:\"2608887273\",edition:\"fundamental\",auth_exemption:1,,,undefined,":{"share":"https://ttm.financial/m/news/2608887273?lang=zh_CN&edition=fundamental","thumbnail":"","is_english":false,"pubTime":"2026-02-02 08:08","share_image_url":"https://static.laohu8.com/9a95c1376e76363c1401fee7d3717173","id":"2608887273","market":"us","top_or_hot":-1,"title":"2030年代先进半导体标配：矩形玻璃基板上异构集成系统级封装","media":"未来半导体","content":"<div>\n<p>2030年半导体行业的标配不仅要拥有最先进的工艺，还要拥有尖端的先进封装技术：2.5D（CoWoS、EMIB）、3D（SoIC、Foveros、X-Cube）、混合键合、面板级封装技术（CoPoS/FOPLP）、CPO、背面电源、大尺寸玻璃基板（200mmX200mm-300mmX300m）等所有选项才能吸引客户。5月29日，无锡国际会议中心，iTGV2026扇出面板级封装合作论坛将探讨这些在矩形...</p>\n\n<a href=\"http://gu.qq.com/resources/shy/news/detail-v2/index.html#/?id=nesSN20260202081841953f51ee&s=b\">网页链接</a>\n\n</div>\n","source":"tencent","html":"<!DOCTYPE html>\n<html>\n<head>\n<meta http-equiv=\"Content-Type\" content=\"text/html; charset=utf-8\" />\n<meta name=\"viewport\" content=\"width=device-width,initial-scale=1.0,minimum-scale=1.0,maximum-scale=1.0,user-scalable=no\"/>\n<meta name=\"format-detection\" content=\"telephone=no,email=no,address=no\" />\n<title>2030年代先进半导体标配：矩形玻璃基板上异构集成系统级封装</title>\n<style type=\"text/css\">\na,abbr,acronym,address,applet,article,aside,audio,b,big,blockquote,body,canvas,caption,center,cite,code,dd,del,details,dfn,div,dl,dt,\nem,embed,fieldset,figcaption,figure,footer,form,h1,h2,h3,h4,h5,h6,header,hgroup,html,i,iframe,img,ins,kbd,label,legend,li,mark,menu,nav,\nobject,ol,output,p,pre,q,ruby,s,samp,section,small,span,strike,strong,sub,summary,sup,table,tbody,td,tfoot,th,thead,time,tr,tt,u,ul,var,video{ font:inherit;margin:0;padding:0;vertical-align:baseline;border:0 }\nbody{ font-size:16px; line-height:1.5; color:#999; background:transparent; }\n.wrapper{ overflow:hidden;word-break:break-all;padding:10px; }\nh1,h2{ font-weight:normal; line-height:1.35; margin-bottom:.6em; }\nh3,h4,h5,h6{ line-height:1.35; margin-bottom:1em; }\nh1{ font-size:24px; }\nh2{ font-size:20px; }\nh3{ font-size:18px; }\nh4{ font-size:16px; }\nh5{ font-size:14px; }\nh6{ font-size:12px; }\np,ul,ol,blockquote,dl,table{ margin:1.2em 0; }\nul,ol{ margin-left:2em; }\nul{ list-style:disc; }\nol{ list-style:decimal; }\nli,li p{ margin:10px 0;}\nimg{ max-width:100%;display:block;margin:0 auto 1em; }\nblockquote{ color:#B5B2B1; border-left:3px solid #aaa; padding:1em; }\nstrong,b{font-weight:bold;}\nem,i{font-style:italic;}\ntable{ width:100%;border-collapse:collapse;border-spacing:1px;margin:1em 0;font-size:.9em; }\nth,td{ padding:5px;text-align:left;border:1px solid #aaa; }\nth{ font-weight:bold;background:#5d5d5d; }\n.symbol-link{font-weight:bold;}\n/* header{ border-bottom:1px solid #494756; } */\n.title{ margin:0 0 8px;line-height:1.3;color:#ddd; }\n.meta {color:#5e5c6d;font-size:13px;margin:0 0 .5em; }\na{text-decoration:none; color:#2a4b87;}\n.meta .head { display: inline-block; overflow: hidden}\n.head .h-thumb { width: 30px; height: 30px; margin: 0; padding: 0; border-radius: 50%; float: left;}\n.head .h-content { margin: 0; padding: 0 0 0 9px; float: left;}\n.head .h-name {font-size: 13px; color: #eee; margin: 0;}\n.head .h-time {font-size: 11px; color: #7E829C; margin: 0;line-height: 11px;}\n.small {font-size: 12.5px; display: inline-block; transform: scale(0.9); -webkit-transform: scale(0.9); transform-origin: left; -webkit-transform-origin: left;}\n.smaller {font-size: 12.5px; display: inline-block; transform: scale(0.8); -webkit-transform: scale(0.8); transform-origin: left; -webkit-transform-origin: left;}\n.bt-text {font-size: 12px;margin: 1.5em 0 0 0}\n.bt-text p {margin: 0}\n</style>\n</head>\n<body>\n<div class=\"wrapper\">\n<header>\n<h2 class=\"title\">\n2030年代先进半导体标配：矩形玻璃基板上异构集成系统级封装\n</h2>\n\n<h4 class=\"meta\">\n\n\n2026-02-02 08:08 北京时间&nbsp;&nbsp;&nbsp;<a href=http://gu.qq.com/resources/shy/news/detail-v2/index.html#/?id=nesSN20260202081841953f51ee&s=b><strong>未来半导体</strong></a>\n\n\n</h4>\n\n</header>\n<article>\n<div>\n<p>2030年半导体行业的标配不仅要拥有最先进的工艺，还要拥有尖端的先进封装技术：2.5D（CoWoS、EMIB）、3D（SoIC、Foveros、X-Cube）、混合键合、面板级封装技术（CoPoS/FOPLP）、CPO、背面电源、大尺寸玻璃基板（200mmX200mm-300mmX300m）等所有选项才能吸引客户。5月29日，无锡国际会议中心，iTGV2026扇出面板级封装合作论坛将探讨这些在矩形...</p>\n\n<a href=\"http://gu.qq.com/resources/shy/news/detail-v2/index.html#/?id=nesSN20260202081841953f51ee&s=b\">网页链接</a>\n\n</div>\n\n\n</article>\n</div>\n</body>\n</html>\n","isBrief":false,"type":0,"news_type":1,"symbol":"LU2458330169.SGD","symbol_name":"FRANKLIN SHARIAH TECHNOLOGY \"A\" (SGD) ACC","start_time":0,"source_url":"http://gu.qq.com/resources/shy/news/detail-v2/index.html#/?id=nesSN20260202081841953f51ee&s=b","article_id":"2608887273","we_media_id":null,"thumbnails":[],"rights":{"source":"tencent","url":"http://gu.qq.com/resources/shy/news/detail-v2/index.html#/?id=nesSN20260202081841953f51ee&s=b","rn_cache_url":null,"customStyle":"body{padding-top:10px;}#news_title{font-weight:bold;#titleStyle#;}#news_description span{font-size:12px;#descriptionStyle#;}.footer-note{#statement#}","selectors":".mod-LoadTzbdNews, body","filters":".relate-stock, .hot-list, .recom-box, .wx-sou","directOrigin":true},"url":"https://stock-news.laohu8.com/highlight/detail?id=2608887273","pubTimestamp":1769990927,"columns":[],"sourceInfo":{"source_id":"tencent","name":"腾讯"},"weMediaInfo":null,"summary":"5月29日，无锡国际会议中心，iTGV2026扇出面板级封装合作论坛将探讨这些在矩形玻璃基板上的系统异构集成技术。首先，异构集成是可行的。该技术采用310mm x 310mm的大尺寸方形玻璃面板作为封装基板，而非晶圆，从而显著提高了面积利用率，并能够生产更大尺寸的封装。行业报告显示，CoPoS计划于2026年进行试","collect":0,"end_time":0,"defaultTopTitle":"qq.com","property":[],"viewcount":null,"language":"zh","relate_stocks":{"LU2458330169.SGD":"FRANKLIN SHARIAH TECHNOLOGY \"A\" (SGD) ACC","LU2089985449.USD":"MANULIFE GF GLOBAL SEMICONDUCTOR OPPORTUNITIES \"AA\" (USD) ACC","IE0002270589.USD":"LEGG MASON CLEARBRIDGE VALUE \"A\" (USD) INC","AVGO":"博通","LU0203347892.USD":"SCHRODER ISF QEP GLOBAL ACTIVE VALLUE \"A\" (USD)  INC AV","04335":"英特尔-T","LU0109392836.USD":"富兰克林科技股A","LU2458330243.SGD":"FRANKLIN SHARIAH TECHNOLOGY \"A-H1\" (SGDHDG) ACC","LU2250418816.HKD":"BGF WORLD TECHNOLOGY \"A\" (HKD) ACC","MUU":"2倍做多MU ETF-Direxion","LU0642271901.SGD":"Janus Henderson Horizon Global Technology Leaders A2 SGD-H","LU0792757196.USD":"TEMPLETON SHARIAH GLOBAL EQUITY FUND \"A\" (USD) ACC","BK4532":"文艺复兴科技持仓","BK4554":"元宇宙及AR概念","LU2360106780.USD":"BGF WORLD TECHNOLOGY \"A4\" (USD) INC","LU0082616367.USD":"摩根大通美国科技A（dist）","LU0127658192.USD":"EASTSPRING INVESTMENTS GLOBAL TECHNOLOGY \"A\" (USD) ACC","TSM":"台积电","AMD":"美国超微公司","LU0203345920.USD":"SCHRODER ISF QEP GLB ACT. VL \"A\" (USD) ACC","BK4527":"明星科技股","BK4512":"苹果概念","BK4553":"喜马拉雅资本持仓","LU1366333091.USD":"FIDELITY GLOBAL FOCUS \"A\" (USD) ACC","LU2048586759.USD":"ALLIANZ SMART ENERGY \"AT\" (USD) ACC","LU0274383776.USD":"MANULIFE GF US SMALL CAP EQUITY \"AA\" (USD) INC","LU0719512351.SGD":"JPMorgan Funds - US Technology A (acc) SGD","LU2931357623.SGD":"MANULIFE GF GLOBAL SEMICONDUCTOR OPPORTUNITIES \"AA\" (SGDHDG) ACC","LU1803068979.SGD":"FTIF - Franklin Technology A (acc) SGD-H1","MU":"美光科技","NVDA":"英伟达","BK4585":"ETF&股票定投概念","BK4141":"半导体产品","BK4543":"AI","MUD":"1倍做空MU ETF-Direxion","LU0889566641.SGD":"FTSF - Templeton Shariah Global Equity A Acc SGD","BK4533":"AQR资本管理(全球第二大对冲基金)","LU0157215616.USD":"FIDELITY GLOBAL FOCUS \"A\" INC","LU0081259029.USD":"UBS (LUX) EQUITY FUND - TECH OPPORTUNITY \"P\" (USD) ACC","MULL":"2倍做多MU ETF-GraniteShares","BK4575":"芯片概念","BK4566":"资本集团","LU1323610961.USD":"UBS (LUX) EQUITY SICAV - LONG TERM THEMES (USD) \"P\" (USD) ACC","LU1267930813.SGD":"FRANKLIN TEMPLETON SHARIAH GLOBAL EQUITY \"AS\" (SGD) ACC","IE00B19Z3581.USD":"Legg Mason ClearBridge - Value A Acc USD","BK4535":"淡马锡持仓","IE00B7SZLL34.SGD":"Legg Mason ClearBridge - Value A Acc SGD-H","LU2286300806.USD":"Allianz Cyber Security AT Acc USD","LU0889565833.HKD":"FRANKLIN TECHNOLOGY \"A\" (HKD) ACC","GB00BDT5M118.USD":"天利环球扩展Alpha基金A Acc","INTC":"英特尔","LU0056508442.USD":"贝莱德世界科技基金A2","BK4579":"人工智能","IE00B19Z3B42.SGD":"Legg Mason ClearBridge - Value A Acc SGD","LU1316542783.SGD":"Janus Henderson Horizon Global Technology Leaders A2 SGD","BK4588":"碎股","LU2211815571.USD":"ALLIANZ POSITIVE CHANGE \"AT\" (USD) ACC","BK4605":"半导体精选","LU1852331112.SGD":"Blackrock World Technology Fund A2 SGD-H"},"translate_title":"Advanced semiconductor standard in the 2030s: heterogeneous integrated system-in-package on rectangular glass substrate","themeId":null,"isJumpTheme":false,"ttsUrl":null,"symbols_score_info":{"MULL":0.6,"AMD":1.86,"MUD":0.6,"04335":1.95,"TSM":1.93,"AVGO":0.9,"MUU":0.6,"INTC":1.95,"NVDA":1.88,"MU":1.84},"content_text":"2030年半导体行业的标配不仅要拥有最先进的工艺，还要拥有尖端的先进封装技术：2.5D（CoWoS、EMIB）、3D（SoIC、Foveros、X-Cube）、混合键合、面板级封装技术（CoPoS/FOPLP）、CPO、背面电源、大尺寸玻璃基板（200mmX200mm-300mmX300m）等所有选项才能吸引客户。5月29日，无锡国际会议中心，iTGV2026扇出面板级封装合作论坛将探讨这些在矩形玻璃基板上的系统异构集成技术。(齐道长拿到的玻璃基成品测试芯片，2026年1月)1 月 31 日英特尔代工服务（Intel Foundry）发布技术文档，该测试载具的系统级封装（SiP）拥有 8 倍光罩尺寸，内部集成了 4 个大型逻辑计算单元（Logic Tiles）、12 个 HBM4 级别的内存堆栈以及 2 个 I/O 单元。在核心工艺上，该测试平台的核心逻辑单元采用了英特尔最先进的 18A 工艺，集成了 RibbonFET 全环绕栅极晶体管和 PowerVia 背面供电技术。所有异构集成在一块很大的玻璃基板上堆叠完成。在芯片互连方面，英特尔采用了 EMIB-T 2.5D 在玻璃基板上嵌入式桥接技术。通过在桥接器内部添加硅通孔（TSV），电力和信号不仅可以横向传输，还能实现垂直传输，从而最大化互连密度，设计支持高达 32 GT/s 的 UCIe 接口标准。芯片堆叠方面，英特尔将利用 Foveros 3D 封装技术（包括 Foveros 2.5D、Foveros-R 和 Foveros Direct 3D）实现垂直堆叠芯粒（Chiplets），底层的 18A-PT 基础芯片（Base Dies）位于计算芯片下方，可充当大容量缓存或处理额外任务。玻璃基板下方是背面供电技术，英特尔将支持支持“Semi”集成电压调节器（IVR），并利用嵌入式同轴磁性电感器（CoaxMIL）和多层电容网络（如 Omni MIM），集成全套供电创新技术。1. 为什么选择先进封装？就在几年前，半导体行业最大的问题是“哪家公司会率先掌握几纳米芯片？”每家半导体公司都在忙着强调其产品的纳米级特性。然鹅，到了2026年，随着人工智能时代的到来，半导体行业正在经历一场明显的范式转变。1.1 工艺改进的局限性目前，三星和台积电的2纳米工艺已接近量产，而英特尔正在准备其18A（1.8纳米）工艺的量产。但是，随着工艺的不断改进，半导体面临着三个根本性的限制。首先，增加的成本超过了性能的提升。从7nm到5nm，再从5nm到3nm再到18A/14A，每片晶圆的成本增加30-40%，而性能仅提升10-15%。由于跨越单个工艺步骤的开发和掩模成本呈指数级增长，经济可行性迅速下降。其次，身体上的局限性开始显现出来。随着晶体管栅极长度缩小到纳米级，量子隧穿、漏电流和工艺偏差等物理限制日益凸显。克服这些限制需要采用新的晶体管结构，例如环栅（GAA），但这同时也增加了制造难度和成本。第三，人工智能工作负载不能仅靠流程来解决。人工智能芯片的瓶颈不在于计算速度，而在于数据传输。无论GPU核心的速度有多快，如果从内存中检索数据所需的带宽不足，性能就会停滞不前。这个问题无法通过工艺改进来解决。1.2 先进封装的三大关键优势另一方面，先进封装提供了一种切实可行的解决方案，可以在克服工艺小型化限制的同时，提高系统性能，那牛逼的狠。首先，异构集成是可行的。采用不同工艺制造的芯片可以集成到单个封装中。AMD 在 CES 2026 上发布的 Instinct MI400 系列就是一个绝佳的例子。MI455X 将 12 个采用台积电 2nm 和 3nm 工艺制造的计算芯片和 I/O 芯片集成到单个封装中。每个芯片都采用最佳工艺节点制造，并在封装阶段进行集成，从而最大限度地提高了成本效益。这比使用单一的尖端工艺实现所有功能要经济得多呀。其次，它从根本上解决了内存带宽问题。NVIDIA H200 提供 141GB 的 HBM3E 显存和 4.8TB/s 的内存带宽。AMD MI455X 则通过 12 个 HBM4 显存堆栈实现了 432GB 的总显存容量和 19.6TB/s 的带宽。这得益于 GPU 芯片和 HBM 显存被放置在 2.5D 中介层上，两者之间仅相隔几毫米。如果使用 PCB 上的 GDDR 显存，则在物理上无法实现相同的性能。更短的信号传输距离可以提高带宽并降低功耗。第三，它既保证了良率，又兼顾了灵活性。大型单芯片的良率会随着面积的增加呈指数级下降。这是因为芯片越大，单个晶圆内出现缺陷的概率就越高。相反，将晶圆分割成多个较小的芯片可以提高每个芯片的良率，并且只需要更换有缺陷的芯片。英特尔在2026年国际消费电子展（CES）上发布的酷睿Ultra系列3（Panther Lake）处理器，将CPU、GPU和I/O模块分别制造，并使用Foveros 3D封装技术将它们堆叠起来。如果单个模块出现故障，只需更换整个芯片，而无需丢弃整个芯片。如今，“好芯片”的定义已经改变。仅仅高晶体管密度并不足以保证芯片的实际性能；芯片的实际性能取决于多个芯片的连接效率、供电效率以及散热效率。所有这些都属于封装技术的范畴。总之，半导体行业已经进入了一个新阶段，2026 年的赢家将不再取决于“谁拥有最好的工艺”，而是取决于“谁拥有先进的封装能力”。2、先进封装技术的三大发展方向我们将在未来介绍的先进封装技术大致分为三个方面。面积扩展轴：旨在打造更大尺寸封装以满足日益增长的芯片需求。从 2.5D 中介层（CoWoS、EMIB）起步，该技术不断发展，突破晶圆尺寸限制，最终实现面板级封装（CoPoS）。密度最大化轴：通过垂直堆叠芯片来提高连接密度。混合键合（SoIC、Foveros Direct、X-Cube）是关键，HBM 堆叠也属于此类。带宽突破方向：提高芯片和封装之间的数据传输速度。典型例子包括 UCIe 等芯片组标准和共封装光学器件 (CPO) 等光互连技术。这三个轴并非彼此独立。例如，芯片可以通过混合键合技术堆叠在 2.5D 中介层上，通过 UCIe 相互通信，并将数据从封装外部发送到 CPO。实际的 AI 系统正是通过结合这些技术构建的。2.1 面积扩展轴：2.5D → 面板级AI芯片的尺寸越来越大。NVIDIA GB200超级芯片将两颗Blackwell GPU和一颗Grace CPU集成到一个大型封装中。AMD MI455X同样将12颗采用2nm/3nm工艺制造的HBM4显存芯片和12颗计算/I/O芯片集成到一个封装中。问题在于，在12英寸（300毫米）晶圆上制造如此大的封装效率低下，比拖拉机还慢。将方形封装放置在圆形晶圆上会导致边缘区域大量浪费，而且随着封装尺寸的增大，每片晶圆上可生产的芯片数量会急剧减少，这相当于从电气时代进入高铁时代。CoWoS是目前应用最广泛的2.5D中介层技术，但随着对大面积封装的需求持续增长，其正面临晶圆生产工艺的局限性。鉴于此，台积电正在开发CoPoS（芯片基板上面板）技术。该技术采用310mm x 310mm的大尺寸方形玻璃面板作为封装基板，而非晶圆，从而显著提高了面积利用率，并能够生产更大尺寸的封装。行业报告显示，CoPoS计划于2026年进行试生产，并于2028-2029年实现量产。虽然向面板级生产过渡需要对设备、材料和工艺进行改造，这需要时间，但从长远来看，它极有可能成为大规模人工智能软件包的主流生产方式。英伟达有望成为其首个主要客户。三星也在开发FOPLP（扇出型面板级封装），而力成科技自2019年起就开始量产PiFO。扇出技术通过加宽重分布层来提高I/O密度。将这项技术应用于面板级封装，可以同时实现大面积和高密度。另外，咱们中国大陆的很多封装厂都已布局 Panel  level 。然鹅，大多数业内人士认为，台积电的CoPoS技术很可能率先占据市场主导地位。2.2 密度最大化轴：混合键合和三维堆叠2.5D 堆叠是将芯片并排排列，而 3D 堆叠则是将芯片垂直排列。垂直堆叠允许在相同面积内集成更多功能，并且通过大幅缩短芯片之间的距离，可以同时提高带宽和能效。传统的3D封装采用微凸点，即间距为几十微米的焊球，用于连接上下芯片。然鹅，随着人工智能时代的到来，微凸点的局限性也逐渐显现。间距难以进一步缩小，低连接密度限制了带宽。混合键合技术是一项颠覆性的创新。它通过同时键合铜（Cu）焊盘和二氧化硅（SiO₂）焊盘，无需焊料即可实现直接的铜-铜连接。这使得引脚间距可以达到10微米甚至更小，台积电（TSMC）已开始使用SOIC技术进行量产。英特尔第一代Foveros Direct芯片的引脚间距为9微米，第二代的目标是3微米。三星的X-Cube芯片也采用了混合键合技术，预计将于2026年投产。随着间距减小，连接点数量呈指数级增长。如果在相同区域内建立十倍的连接，数据传输带宽将增加十倍，而每条信号线的功耗则会降低。这就是混合绑定技术的核心价值所在。然鹅，混合键合在技术上非常困难。铜表面必须达到纳米级平整度，即使是一粒灰尘也可能导致键合失败。堆叠不同热膨胀系数的材料会因温度变化而产生应力，进而可能导致开裂。为了最大限度地提高成品率，需要极其精确地控制表面处理、对准、键合压力和热处理条件。HBM也是3D堆叠技术的典型例子。目前，HBM3E是主流产品，采用8到12层堆叠结构，而HBM4计划支持高达16层的堆叠。然鹅，整个HBM堆叠结构不会立即过渡到混合键合。更现实的做法是采用混合方案，即仍然使用微凸点和TSV进行DRAM芯片间连接，并且仅在逻辑芯片和第一层DRAM之间应用混合键合。要将整个HBM堆叠结构转换为混合键合，首先需要解决良率和成本问题。2.3 带宽突破轴：UCIe Chiplet + CPO 光 I/O随着芯片组架构的普及，不同公司芯片的组合应用场景正逐渐成为现实。例如，如果您想将A公司的CPU芯片组、B公司的AI加速器芯片组和C公司的I/O芯片组集成到单个封装中，这三个芯片都必须遵循一个通用的接口标准：通用芯片组互连高速接口（UCIe）。UCIe 是一项由包括英特尔、AMD、台积电、三星、ARM 和谷歌在内的主要行业厂商参与制定的标准。随着 UCIe 1.0 于 2022 年发布，UCIe 2.0 于 2024 年发布，UCIe 3.0 于 2025 年发布，带宽和可扩展性持续提升。UCIe 涵盖物理层 (PHY)、芯片间链路协议和封装规范。UCIe的核心价值在于生态系统的扩展。此前，AMD只能连接自家芯片，Intel也只能连接自家芯片，但随着UCIe的成熟，客户将能够直接组合“Intel CPU、AMD GPU和Marvell I/O”。这有可能彻底改变半导体行业的格局。虽然诸如IP许可、测试和安全等具体的生态系统问题仍需解决，但技术基础已经奠定。同时，封装外部的I/O（而非芯片间连接）也是一个瓶颈。AI加速器通过网络交换机与其他加速器通信，而这些交换机的带宽需求正在爆炸式增长。传统的基于电信号的SerDes在超过50 Gbps或100 Gbps时，会面临严重的功耗和信号完整性问题。共封装光器件 (CPO) 解决了光通信领域的这一难题。通过将光收发器集成到封装内部或附近，它最大限度地缩短了电信号转换为光信号所需的距离。传统上，光模块被插入距离交换机 ASIC 数十厘米的 QSFP 插槽中，而 CPO 将这一距离缩短至几毫米。这显著提高了电源效率并实现了更高的带宽。CPO的技术挑战在于光引擎和电子芯片的集成。虽然硅光子技术允许将光波导和调制器集成到晶圆上，但良率和对准精度仍然是关键问题。此外，激光源的放置位置和冷却方式也面临挑战。然鹅，鉴于电输入/输出的明显物理限制，CPO似乎是不可避免的发展方向。幸运的是，玻璃基板上可以集成CPO。3. 2030 年展望：三个关键点3.1. 大规模和 3D 密不可分展望未来，半导体封装市场将朝着两个方向发展：“更大”和“更密集”面积扩张：人工智能芯片持续增长。NVIDIA 的 Rubin 架构预计需要比现有 Blackwell 更大的封装。虽然基于晶圆的 CoWoS 产能扩张将持续，但对超大封装的需求将转向 CoPoS 等玻璃面板级解决方案。如果 CoPoS 在 2028 年成功实现量产，面板级解决方案将在 2030 年代初成为大型人工智能封装的主流——300mmX300mm矩形玻璃基板上异构集成系统级封装，包括先进电子与光。最大化密度：3D堆叠技术正在迅速发展，以在相同面积内实现更多功能。基于英特尔Foveros Direct Gen 2技术，混合键合间距已缩小至3微米甚至更小。HBM层数可从16层扩展到20层或24层。SK海力士和三星都在进行超过16层的HBM堆叠技术的研究。在玻璃基板上大面积封装上堆叠多个3D堆栈的混合架构是一种理想的选择。面积和密度最终会融合在一起。台积电已经提供CoWoS和SoIC的组合方案。NVIDIA Rubin预计也将采用CoWoS-L和SoIC的组合方案。同样的方法也可以应用于玻璃面板级封装。3.2 功率输出和基板创新决定性能。BSPDN（背面供电）：英特尔 PowerVia 技术已应用于 Arrow Lake 处理器，并将持续应用于下一代产品。台积电预计将在其 A16 工艺（1.6nm）中引入 BSPDN 技术。通过将电源线移至晶圆背面，正面可以专门用于信号线，从而增加布线空间并降低压降（IR 压降）。随着背面供电技术在2026-2027年日益普及，封装的电源网络设计也将随之改变。由于电源线位于背面，背面可用于散热。通过同时排出正面和背面的热量，即使是高功率密度芯片也能得到有效冷却。结合芯片级液冷技术，这项技术将成为确保1200W以上AI封装稳定运行的关键因素。玻璃基板是2030年代封装基板的唯一的可确定的量产级别的新材料。传统的有机基板由环氧树脂等聚合物材料制成，这些材料热膨胀系数高，平整度有限。玻璃基板具有更优异的平整度，其热膨胀系数接近硅。玻璃基板的互连密度是传统有机基板的10倍，且结构稳定性更佳。英特尔已正式宣布其玻璃基板市场推广目标，计划于 2026-2028年推出，并在亚利桑那州运营着一家专门的玻璃基板工厂。台积电也正与康宁合作，共同验证玻璃基板的性能。玻璃基板能够解决超大封装中的翘曲和布线精度问题。此外，玻璃基板还能实现数百平方厘米的封装尺寸，而这对于有机基板来说难以实现。在中国，iTGV领导的中国玻璃基板供应链正在异军突起。3.3 先进封装成为技术、产能和生态系统的融合到 2030 年，半导体行业的赢家将是那些同时拥有这三项优势的公司。技术：除了尖端工艺，先进的封装技术也至关重要。为了吸引客户，公司必须能够提供全方位的封装选择，包括2.5D（CoWoS、EMIB）、3D（SoIC、Foveros、X-Cube）、混合键合、面板级封装（CoPoS/FOPLP）、CPO、背面供电和玻璃基板。因此，台积电致力于提供CoWoS、SoIC和CoPoS封装。产能：没有产能，技术就毫无用处。台积电目前的领先地位源于其比其他公司更快地获得CoWoS（晶圆一体式生产）产能。台积电计划到2026年底将其CoWoS月产能提升至9万至10万片晶圆。三星和英特尔也在产能扩张方面投入数万亿韩元，但它们尚未赶上台积电。生态系统：除了芯片制造之外，还需要一个能够整合材料、设备、OSAT（外包半导体组装测试）、IP提供商和客户的平台。台积电的开放创新平台（OIP）和英特尔的晶圆代工服务都致力于构建这样的生态系统。诸如UCIe之类的标准也是扩展生态系统的工具。英伟达收购台积电CoWoS超过50%的产能，不仅仅体现了其技术优势，更标志着英伟达在整个台积电生态系统中的主导地位。单靠技术、产能或客户都不够。一个平台应该能够提供从工艺流程、封装、基材、设备、检测、冷却到照明等所有环节，并将其整合为一个整体。4. 有发展前景的半导体封装公司：价值从何而来？4.1 制造之战：制造厂与封装技术的垂直整合台积电目前在先进封装市场占据主导地位。凭借其在CoWoS（晶圆级封装）领域压倒性的市场份额，英伟达已独占超过50%的产能。SoIC（系统级集成电路）已实现量产，CoPoS（晶圆级封装）计划于2029年实现量产。台积电的优势不仅在于其技术实力，还在于其产能和生态系统。台积电不仅在台湾，还在日本熊本和美国亚利桑那州建设先进封装工厂。预计到2026年底，CoWoS的月产能将达到9万至10万片晶圆。三星电子拥有 I-Cube 2.5D 和 X-Cube 3D 封装技术，但在产能和生态系统方面落后于台积电。三星的优势在于其垂直整合，涵盖了 HBM 芯片和晶圆代工业务。虽然三星在逻辑芯片加 HBM 芯片的集成封装方面具有差异化优势，但台积电已在芯片封装市场占据主导地位，短期内难以追赶。三星计划于 2026 年开始量产 X-Cube 芯片。英特尔拥有最广泛的技术组合，涵盖EMIB、Foveros、PowerVia和玻璃基板。背面供电（PowerVia）技术已应用于Arrow Lake处理器，而玻璃基板则正在亚利桑那州的一家专用工厂进行研发。英特尔计划通过其代工服务向外部客户提供封装解决方案，但赢得客户至关重要。英特尔正以“工艺+封装一体化”战略挑战台积电，该战略将英特尔的18A（1.8纳米）工艺与先进的封装技术相结合。4.2 OSAT的崛起：从简单的组装到关键合作伙伴随着人工智能时代的到来，OSAT公司的角色发生了转变。过去人们普遍认为“代工厂制造芯片，OSAT公司只是组装芯片”。然鹅，在先进封装领域，OSAT公司的作用变得至关重要。日月光科技控股有限公司是全球最大的OSAT（外包半导体组装和测试）厂商。预计其先进封装业务收入在2024年至2025年间将同比增长超过30%。日月光提供扇出型、2.5D和3D堆叠封装技术。其主要客户包括NVIDIA、AMD和高通等，公司正在台湾和中国大陆扩建专用先进封装生产线。2025年，公司超过40%的资本支出将用于先进封装领域。Amkor Technology已在美国亚利桑那州破土动工，兴建一座价值20亿美元的先进封装园区。该园区计划于2027年投入运营，Amkor Technology已于2024年获得超过4亿美元的CHIPS Act资金支持。该公司还宣布与NVIDIA建立合作伙伴关系，展现了其在HBM封装领域的实力。此外，Amkor也正与SK海力士密切合作。长电科技集团是中国最大的外包半导体封装及测试（OSAT）企业。在中美科技竞争的背景下，江电科技正加速投资人工智能和先进封装技术，并计划在2024-2025年之前扩建其扇出型和2.5D封装生产线。随着中国国内市场对人工智能芯片的需求不断增长，江电科技的增长潜力不容忽视。4.3 HBM制造商进入先进封装市场如果没有HBM，就没有AI芯片；如果没有连接HBM和逻辑电路的封装，就没有成品。因此，HBM制造商也在不断提升自身的封装能力。SK海力士在人脑芯片（HBM）市场占据最大份额，预计到2024年其市场份额将超过50%。SK海力士于2024年开始量产其12层HBM3E芯片，并于2025年11月发布了16层HBM4芯片样品，目标是在2027年上半年实现量产。SK海力士已在美国印第安纳州建立了先进封装研发中心，并正在扩大与安靠（Amkor）的合作。随着SK海力士封装技术的不断进步，未来有望实现逻辑芯片和HBM成品的自主生产，无需依赖台积电（TSMC）。三星电子于2024年下半年开始量产HBM3E，并从2025年开始快速提升产能。三星是唯一一家同时拥有存储器、晶圆代工和封装这三项能力的公司。三星电机在FC-BGA基板市场占据最大份额，为NVIDIA H100、H200和Blackwell GB200等产品提供基板。2024年，FC-BGA的销售额同比增长超过30%。三星面临的挑战是如何将其晶圆代工和封装产能提升至台积电的水平。美光科技是全球第三大HBM市场参与者。在其2025年新加坡投资计划公告中，美光表示其HBM先进封装工厂有望从2027年开始为市场供应做出贡献。该公司计划在新加坡先进封装工厂投资约70亿美元。4.4 首席产品官和网络芯片博通是目前最积极推进CPO技术的公司。其于2025年12月发布的Tomahawk 6交换机采用第三代CPO技术，单通道传输速率高达200Gbps。该交换机总带宽达25.6Tbps，与电控SerDes相比，能效提升超过40%。该产品计划于2026-2027年量产，博通已与谷歌、Meta、AWS和微软等超大规模数据中心展开合作。博通的CPO技术短期内将主要应用于网络交换机，但预计在中长期内将扩展到GPU和AI加速器领域。这些将在玻璃基板上完成。Marvell Technology也在数据中心网络和硅光子学领域进行投资。Marvell正在开发一种结合PAM4数字信号处理（DSP）和光互连技术的解决方案。POET Technologies公司正凭借其名为“光学中介层”的独特平台，瞄准CPO市场。传统的中介层通过金属导线连接电子芯片，而POET则将光波导、激光器和滤波器等光学元件集成到中介层内部。POET与CMOS工艺完全兼容，并可进行晶圆级制造，与传统光学模块相比，显著降低了成本。像Ayar Labs和Lightmatter这样的初创公司也在开发片上光互连技术。他们的目标是将电信号转换成光信号的位置进一步推进芯片内部，甚至有可能将GPU内部的芯片间连接也转换成光连接。2026-2027 年，CPO 市场将迎来转折点，因为从试点生产过渡到大规模生产的公司决心加大投入，超大规模企业也将开始大规模采用。5. 结论2026 年之后，人工智能半导体竞争的重点将从“谁能制造出更好的芯片”转移到“谁能更快、更大、更可靠地打包和交付系统”。虽然工艺规模化仍然至关重要，但如果没有封装，其性能就无法在系统中得到充分发挥。这就是为什么英伟达首席执行官黄仁勋在2024年财报电话会议上表示：“尽管我们过去两年的先进封装产能增长了四倍，但这仍然是一个瓶颈。” 即使你使用尖端工艺制造HBM芯片并打印逻辑芯片，如果没有插槽将两者以2.5D配置集成在一起，产品也无法出货。未来三到五年将是一场封装大战。取胜的关键在于谁能制造出更大的封装（CoPoS）、更密集的堆叠（混合键合）、更快的连接（UCIe、CPO）以及更高效的冷却（微流控、背面供电），最终在矩形玻璃基板上完成系统级封装集成。最终的赢家将是拥有技术、产能和生态系统的平台。台积电目前处于领先地位，但英特尔的玻璃基板和背面供电技术，以及三星在HBM和晶圆代工方面的垂直整合，也可能成为制胜因素。虽然韩国企业在HBM和基板方面拥有优势，但如果它们无法掌控整个封装平台，就不可避免地会将相当一部分附加值拱手让给台积电。最终，2030 年半导体行业的格局将取决于谁主导封装生态系统。","kind":"news","is_publish_news":true,"is_publish_highlight":false,"is_publish_live":false,"is_publish_wemedia":null,"editions":null,"column":"","sentiment":"0","news_tag":"","news_rank":0,"symbols":[],"gpt_button":1,"need_auth":false,"code":"91000000","status":"200"}}}