擁抱AI時(shí)代，華天科技力造“eSinC 2.5D封裝技術(shù)平臺”
半個(gè)多世紀以來(lái)，半導體產(chǎn)業(yè)依循“摩爾定律”高歌猛進(jìn)，但隨著(zhù)集成電路先進(jìn)制程工藝不斷微縮，距離物理極限越來(lái)越近，面臨技術(shù)瓶頸；另一方面，人工智能、5G、自動(dòng)駕駛等新興產(chǎn)業(yè)蓬勃興起，對算力芯片效能要求逐漸攀升，迎來(lái)多重挑戰。
在此背景下，依托先進(jìn)封裝 (AP，Advanced Packing)，實(shí)現“More than Moore”（超越摩爾），已成為產(chǎn)業(yè)巨頭們角逐的關(guān)鍵所在。其中，2.5D先進(jìn)封裝作為在半導體產(chǎn)品由二維向三維發(fā)展進(jìn)程中的一大技術(shù)亮點(diǎn)，通常用于高端ASIC、FPGA、GPU和內存立方體，前景廣闊。
市場(chǎng)調研機構Yole預測，先進(jìn)封裝市場(chǎng)在2021~2027年間復合增長(cháng)率將達到9.81%，到2027年市場(chǎng)規模將達到591億美元；此外，2.5D/3D封裝技術(shù)將實(shí)現顯著(zhù)增長(cháng)，預計其復合增長(cháng)率將達到13.73%，到2027年2.5D/3D封裝市場(chǎng)規模預計將達180億美元。
巨頭“逐鹿”先進(jìn)封裝市場(chǎng)
先進(jìn)封裝格局急劇變動(dòng)，臺積電、英特爾和三星等行業(yè)巨頭紛紛登場(chǎng)。
臺積電作為領(lǐng)跑者，引領(lǐng)尖端先進(jìn)封裝平臺的開(kāi)發(fā)——2020年，臺積電宣布將其2.5D/3D封裝產(chǎn)品合并為一個(gè)全面的品牌“3DFabric”，由SoIC(系統整合芯片)、InFO(整合型扇出封裝技術(shù))、CoWoS(基板上芯片封裝)所組成，進(jìn)一步將制程工藝和封裝技術(shù)深度整合。
盡管先進(jìn)封裝競爭激烈，巨頭之間各有所長(cháng)，但在ChatGPT橫空出世，生成式AI紅遍全球的大背景下，臺積電CoWoS備受追捧。7月18日，臺積電發(fā)聲：“2025年CoWoS封裝產(chǎn)能將較2024年翻倍，CoWoS封裝產(chǎn)能在2025年將繼續保持緊張。”
據悉，CoWoS是一種2.5D的整合生產(chǎn)技術(shù)，由CoW、oS組合而來(lái)：將芯片通過(guò)Chip on Wafer（CoW）的封裝制程連接至硅晶圓，再把CoW芯片與基板（Substrate）連接，整合成CoWoS。該技術(shù)實(shí)現了提高系統性能、降低功耗、縮小封裝尺寸的目標，從而也使臺積電在后續的封裝技術(shù)保持領(lǐng)先，為超越摩爾定律奠定了堅實(shí)基礎。
英特爾方面則推出EMIB、Foveros和Co-EMIB等先進(jìn)封裝技術(shù)，力圖通過(guò)2.5D、3D和埋入式三種異構集成形式實(shí)現互連帶寬倍增與功耗減半的目標；三星電子緊追不舍，推出扇出型面板級封裝（FOPLP）技術(shù)，以取得更高性?xún)r(jià)比。
近十年來(lái)，封裝測試產(chǎn)業(yè)作為我國集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中最具國際競爭力的環(huán)節，涌現了一大批優(yōu)秀的封測企業(yè)。其中，天水華天科技股份吉印通（證券簡(jiǎn)稱(chēng)“華天科技”，證券代碼：002185）作為全球前十的封測廠(chǎng)商，正持續提升核心業(yè)務(wù)技術(shù)含量，提高市場(chǎng)份額和盈利能力，技術(shù)水平及科研實(shí)力已處于國內同行業(yè)領(lǐng)先地位，向著(zhù)先進(jìn)封裝技術(shù)“攀高向新”！
華天科技打造eSinC 2.5D平臺
公開(kāi)信息顯示，華天科技在擴大和提升現有集成電路封裝業(yè)務(wù)規模與水平的同時(shí)，大力發(fā)展SiP、FC、TSV、Fan-Out、WLP、2.5D、3D、Chiplet、FOPLP等先進(jìn)封裝技術(shù)和產(chǎn)品。尤其是面向2.5D先進(jìn)封裝賽道，華天科技致力打造eSinC（Embedded System in Chip）2.5D封裝技術(shù)平臺，以此迎接人工智能（AI）時(shí)代高端封測需求。
公開(kāi)信息顯示，華天科技eSinC 2.5D封裝技術(shù)平臺包含三大2.5D技術(shù)門(mén)類(lèi)，分別是——硅轉接板芯粒系統SiCS（Silicon interposer Chiplet System）、扇出芯粒系統FoCS（Fan out Chiplet System）和橋聯(lián)芯粒系統BiCS（Bridge interconnection Chiplet System）：
1.SiCS是采用硅轉接板實(shí)現多芯?；ミB的2.5D先進(jìn)封裝技術(shù)，這種結構通常具有高密度的I/O互連，適合高性能計算和大規模集成電路的需求，SiCS的優(yōu)勢在于其精密的制造工藝和優(yōu)越的電性能。
SiCS封裝結構示意圖
2.FoCS利用重新布線(xiàn)層(RDL)作為中介層來(lái)實(shí)現芯片之間的互連，主要用于降低成本并適應不同類(lèi)型的器件連接需求，具有更大的設計靈活性，能夠支持更多的芯片連接FoCS 技術(shù)的關(guān)鍵特點(diǎn)包括：使用RDL中介層，由聚合物和銅線(xiàn)組成，具有相對較高的機械靈活性。
FoCS封裝結構示意圖
3.BiCS關(guān)鍵特性包括：使用LSI芯片實(shí)現高密度的芯片間互連，這些芯片可以具有多種連接架構，并且可以重復用于多個(gè)產(chǎn)品，基于模具的中介層較寬的RDL層間距，并采用穿透中介層的通孔來(lái)實(shí)現信號和電力的低損耗高速傳輸，能夠集成額外的元件。
BiCS封裝結構示意圖
值得一提的是，當前火爆的臺積電CoWoS封裝技術(shù)主要分為“S、R、L”三大類(lèi)型，而華天科技eSinC 2.5D封裝技術(shù)平臺中的SiCS、FoCS則分別對標CoWoS的“S、R”兩大技術(shù)分類(lèi)，性能優(yōu)異。
AI助推先進(jìn)封裝市況
先進(jìn)封裝市況大好，產(chǎn)業(yè)巨頭紛紛擴張——臺積電在多地擠出廠(chǎng)房空間增充CoWoS產(chǎn)能，甚至為應對溢出的先進(jìn)封裝產(chǎn)能，還委外給日月光承接相關(guān)訂單；英特爾副總裁兼亞太區總經(jīng)理Steven Long則表示，該公司正在馬來(lái)西亞檳城興建最新的封裝廠(chǎng)，強化2.5D/3D封裝布局；安靠（Amkor）在去年12月宣布斥資20億美元在美國亞利桑那州建造先進(jìn)封裝廠(chǎng)。
華天科技也不例外。目前，華天科技在全球總計擁有9座工廠(chǎng)，分別是天水、西安、江蘇、南京、昆山、上海、韶關(guān)、成都、馬來(lái)西亞，面向不同領(lǐng)域布局先進(jìn)技術(shù)。2024年，華天科技堅持以市場(chǎng)為導向的技術(shù)創(chuàng )新，持續進(jìn)行先進(jìn)封裝技術(shù)和產(chǎn)品的研發(fā)以及量產(chǎn)工作，加快 2.5D、FOPLP 封測量產(chǎn)能力建設：
3月28日，華天科技南京公司成立南京工廠(chǎng)二期項目，總投資100億元，擬新建20萬(wàn)平方米的廠(chǎng)房及配套設施，新增工藝設備5000臺/套，打造先進(jìn)封測基地，產(chǎn)品將主要應用于存儲、射頻、算力（AI）、自動(dòng)駕駛等。華天科技透露：“在南京按照f(shuō)ab標準布局2.5D專(zhuān)用廠(chǎng)房，設備將在今年下半年陸續到廠(chǎng)，年底完成調試，給客戶(hù)提供打樣服務(wù)。”
6月30日，江蘇盤(pán)古半導體科技股份吉印通多芯片高密度板級扇出型封裝產(chǎn)業(yè)化項目奠基儀式舉行。這是華天科技2018年落戶(hù)以來(lái)，在南京布局的第四個(gè)重量級產(chǎn)業(yè)項目，將聚焦板級封裝技術(shù)的開(kāi)發(fā)及應用，建設世界首條全自動(dòng)板級封裝生產(chǎn)線(xiàn)。
中信證券研究消息稱(chēng)，隨著(zhù)下游需求逐步回升，半導體行業(yè)增速回到2021年周期啟動(dòng)前水平，傳統封裝有望進(jìn)入復蘇通道；此外，先進(jìn)封裝在A(yíng)I時(shí)代增量需求及國產(chǎn)替代空間巨大。
華天科技7月13日公布的《2024年半年度業(yè)績(jì)預告》也印證了上述觀(guān)點(diǎn)：上半年盈利1.9億－2.3億元，凈利潤同比預增202.17%—265.78%。公告表示，報告期內，公司訂單增加，產(chǎn)能利用率提高，營(yíng)業(yè)收入較去年同期有顯著(zhù)增長(cháng)，從而使得公司經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jì)大幅提高。
