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（原标题：先进封装，顺心什么？）

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半导体封装已从传统的 1D PCB 想象发展到晶圆级的顶端 3D 羼杂键合。这一最先允许互连间距在个位数微米范围内，带宽高达 1000 GB/s，同期保捏高能效。先进半导体封装本领的中枢是 2.5D 封装（其中组件比肩放手在中介层上）和 3D 封装（波及垂直堆叠有源芯片）。这些本领关于 HPC 系统的改日至关蹙迫。

2.5D 封装本领波及多样中介层材料，每种材料齐有各自的优点和舛误。硅 (Si) 中介层包括全无源硅晶圆和局部硅桥，以提供最细巧的布线功能而著明，是高性能酌量的理念念取舍。但是，它们在材料和制造方面老本不菲，况且靠近封装面积的截止。为了缓解这些问题，局部硅桥的使用正在加多，在细巧功能至关蹙迫的方位计谋性地使用硅并处置面积截止问题。

有机中介层采取扇出型模塑料，是一种比硅更具老本效益的替代品。它们的介电常数较低，从而减少了封装中的 RC 延长。尽管有这些上风，但有机中介层难以末端与硅基封装疏通的互连特征减少水平，这截止了它们在高性能酌量应用中的采取。

玻璃中介层引起了东说念主们的极大兴味，尤其是在英特尔最近推出基于玻璃的测试载体封装之后。玻璃具有多种上风，举例可退换的热蔓延系数 (CTE)、高尺寸踏实性、光滑且平坦的名义以及支撑面板制造的智商，使其成为具有可与硅比好意思的布线功能的中介层的有但愿的候选者。但是，除了本领挑战以外，玻璃中介层的主要舛误是生态系统不闇练和现在贫瘠大限制分娩智商。跟着生态系统的闇练和分娩智商的普及，半导体封装中的基于玻璃的本领可能会进一步增长和采取。

在 3D 封装本领方面，Cu-Cu 无凸块羼杂键合正成为一项最先的更动本领。这种先进本领通过将介电材料（如 SiO2）与镶嵌式金属（Cu）相联结，末端遥远互连。Cu-Cu 羼杂键合可末端 10 微米以下的间距，时常在个位数微米范围内，这比传统的微凸块本领有了权贵的改革，后者的凸块间距约为 40-50 微米。羼杂键合的上风包括加多 I/O、普及带宽、改善 3D 垂直堆叠、普及功率后果，以及由于莫得底部填充而裁减寄收效应和热阻。但是，这种本领制造复杂，老本较高。

2.5D与3D封装本领包含多样封装本领，2.5D封装中，把柄中介层材料的取舍，可分为硅基、有机基、玻璃基中介层，如上图所示。而3D封装中，微凸块本领的发展，成见在于收缩间距尺寸，益丰优配但如今通过采取羼杂键合本领（一种凯旋纠合Cu-Cu的步调），已可末端个位数间距尺寸，这标识着该边界取得了要紧进展。

值得顺心的本领趋势

1

更大的中介层面积

IDTechEx 此前曾预测，由于硅中介层难以杰出 3 倍光罩尺寸的截止，2.5D 硅桥处置有筹谋将很快取代硅中介层，成为封装 HPC 芯片的主要取舍。台积电是 NVIDIA 和谷歌、亚马逊等其他主要 HPC 开发商 2.5D 硅中介层的主要供应商，该公司最近晓示多数目分娩其第一代 3.5 倍光罩尺寸的 CoWoS_L。IDTechEx 瞻望这一趋势将捏续下去，其涵盖主要参与者的禀报中将研讨进一步的进展。

2

面板级封装

面板级封装已成为一个蹙迫焦点，正如 2024 年台湾海外半导体展所强调的那样。这种封装步调允许使用更大的中介层，并通过同期分娩更多封装来匡助裁减老本。尽管它具有后劲，但仍需处置翘曲料理等挑战。它日益凸起反馈了对更大、更具老本效益的中介层的需求日益增长。

3

玻璃中介层

玻璃正成为末端细巧布线的有劲候选材料，堪比硅，并具有可退换的热蔓延系数 (CTE) 和更高的可靠性等非凡上风。玻璃中介层还与面板级封装兼容，具有以更易于料理的老本末端高密度布线的后劲，使其成为改日封装本领的一个有出路的处置有筹谋。

4

HBM 羼杂键合

3D 铜-铜 (Cu-Cu) 羼杂键合是末端芯片间超细间距垂直互连的要道本领。该本领已用于多种高端管事器家具，包括用于堆叠 SRAM 和 CPU 的 AMD EPYC，以及用于在 I/O 块上堆叠 CPU/GPU 块的 MI300 系列。羼杂键合瞻望将在改日 HBM 最先中弘扬要道作用，尤其是关于杰出 16-Hi 或 20-Hi 层的 DRAM 堆栈。

5

共封装光学元件 (CPO )

跟着对更高数据模糊量和更高功率后果的需求不断增长，光互连本领已取得十分大的顺心。共封装光学器件 (CPO) 正在成为增强 I/O 带宽和降粗劣耗的要道处置有筹谋。与传统电气传输比较，光通讯具有多种上风，包括远距离信号衰减更低、串扰明锐性更低以及带宽权贵普及。这些上风使 CPO 成为数据密集型、节能 HPC 系统的理念念取舍。

值得顺心的要道市集

鼓动 2.5D 和 3D 封装本领发展的主要市集无疑是高性能酌量 (HPC) 边界。这些先进的封装步调关于克服摩尔定律的局限性至关蹙迫，不错在单个封装内末端更多的晶体管、内存和互连。芯片的解析还不错末端不同功能块之间工艺节点的最好愚弄，举例将 I/O 块与处理块分开，从而进一步普及后果。

除了高性能酌量 (HPC)，其他市集也有望通过采取先进的封装本领末端增长。在 5G 和 6G 边界，封装天线和顶端芯片处置有筹谋等更动将塑造无线接入彀罗 (RAN) 架构的改日。自动驾驶汽车也将受益，因为这些本领支撑传感器套件和酌量单位的集成，以处理多量数据，同期确保安全性、可靠性、紧凑性、电源和热料理以及老本效益。

消耗电子家具（包括智高东说念主机、智高东说念主表、AR/VR 引诱、PC 和责任站）天然更郑重老本，但也越来越郑重在更小的空间内处理更多数据。先进的半导体封装将在这一趋势中弘扬要道作用，尽管封装步调与 HPC 中使用的步调不同。

https://www.idtechex.com/en/research-report/advanced-semiconductor-packaging-2025-2035-forecasts-technologies-applications/1042

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