業內：異構集成封裝爲AI和數字化發展注入新動能

近日，“SEMI半導體供應鏈國際論壇-先進封裝（異構集成）論壇”首次在大灣區舉辦，該次論壇上，來自產業鏈上下游的代表圍繞2.5D/3D互連、SiP、Hybrid bonding及關鍵工藝、TGV等技術趨勢、產業方向展開了研討。

何爲異構集成？異構集成（HI）是指使用先進的封裝技術，將較小的chiplet（芯粒/小晶片）整合到一個系統級封裝 (System in Package，SiP) 中；chiplet是物理上經過實現和測試的IP，製成在芯片上並切割，可以執行特定的邏輯功能。

當摩爾定律減緩時，用什麼方法延續摩爾定律所帶來的在性能、功率、尺寸、成本上的持續優化？業內認爲，以異構集成爲代表的先進封裝技術，作爲AI變革和數字化發展的關鍵技術，將是未來十年半導體技術創新及增長的主要方向，已然成爲全球半導體產業界的共識。

銳傑微科技董事長方家恩在論壇上表示，在算力需求的帶動下高性能芯片市場持續增長，加速計算芯片廣泛採用Chiplet技術已成爲趨勢。高算力、高速/高帶寬、低延時和高能效是Chiplet集成芯片追求的關鍵指標。關鍵指標的提升依賴於計算體系架構、互聯技術、存儲技術、先進封裝集成等方面取得的進步。未來，芯粒朝着“設計方法標準化、工藝高度集成化、IP接口通用化”的方向發展”以支持異構芯片的高效協同設計與規模化生產。2.5D封裝在中介層、鍵合、熱阻和微組裝工藝方面也在不斷優化，所具有的特點和發展潛力，在異構集成領域起到主航道的作用。

天芯互聯科技有限公司副總俞國慶認爲，AI對先進封裝提出了更高的要求，封裝需要綜合考慮封裝結構的設計、材料的選擇和工藝的控制這些維度。他還從互聯的角度上講解了先進封裝技術的主要類型，並對技術難度進行了詳細的分析。

“混合鍵合技術由於不需要microbump，pitch可以做到小於10μm，不過鍵合過程中對位會發生偏移，需要考慮銅跟絕緣物質之間的結合。TGV技術展現了玻璃轉接板和玻璃基板的優勢所在，以激光誘導改性+溼法刻蝕爲主的玻璃通孔技術，需要應對通孔漏鑽/不良、玻璃與金屬結合力差、填充金屬孔洞void、玻璃碎片等挑戰。”俞國慶談到。

在先進封裝供應鏈專場中，芯碁微裝市場部總監王俊傑闡述，異構集成封裝滿足了產業對於算力的巨大需求，不過，光罩尺寸的限制加劇了大算力芯片製作的難度。通過直寫光刻的方式不需掩模版，沒有掩模版的尺寸限制，可助力大芯片異構封裝。他詳細描述了直寫光刻的原理，通過控制激光束的曝光能量和位置，在光刻膠上形成所需的圖案，可應用於晶圓或面板級封裝，還具有分區對位與智能糾偏能力。

展望未來，一位封裝產業人士向證券時報記者分析稱，AI已是先進封裝技術最典型的新興應用，例如，Nvidia、Intel和AMD等半導體公司已在自己的產品中利用異構集成技術來運行實時生成式AI模型並訓練具有數十億個參數的LLM（大型語言模型）。“這是新的技術、新的市場、也是新的機遇。”他認爲。

“世界正在向AI時代邁進，人工智能和數據將繼續推動半導體創新，AI芯片於智能手機、自動駕駛、自動化機器人等應用，帶動半導體需求成長，到2030年及以後，其指數級增長將塑造全新的生活方式。半導體行業正在通過異構集成加速人工智能經濟一體化發展。創新的封裝方式能夠使多個Chiplet、SiP和模塊無縫集成到一個封裝中，以增強功能性能和操作特性。”日月光高級副總裁Ingu Yin Chang在今年3月的一場技術論壇上也曾表示。