（原标题：先进封装，体恤什么？）

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半导体封装已从传统的 1D PCB 瞎想发展到晶圆级的顶端 3D 夹杂键合。这一跨越允许互连间距在个位数微米范围内，带宽高达 1000 GB/s，同期保握高能效。先进半导体封装技巧的中枢是 2.5D 封装（其中组件比肩甩掉在中介层上）和 3D 封装（触及垂直堆叠有源芯片）。这些技巧关于 HPC 系统的明天至关蹙迫。

2.5D 封装技巧触及各式中介层材料，每种材料皆有各自的优点和流毒。硅 (Si) 中介层包括全无源硅晶圆和局部硅桥，以提供最雅致的布线功能而著明，是高性能计算的理念念采取。但是，它们在材料和制造方面老本昂贵，况兼靠近封装面积的限度。为了缓解这些问题，局部硅桥的使用正在加多，在雅致功能至关蹙迫的所在政策性地使用硅并督察面积限度问题。

有机中介层接受扇出型模塑料，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 延伸。尽管有这些上风，但有机中介层难以收场与硅基封装换取的互连特征减少水平，这限度了它们在高性能计算应用中的接受。

玻璃中介层引起了东谈主们的极大兴致，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扫数 (CTE)、高尺寸相识性、光滑且平坦的名义以及扶持面板制造的智商，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，除了技巧挑战以外，玻璃中介层的主要流毒是生态系统不闇练和当今短少大范围坐褥智商。跟着生态系统的闇练和坐褥智商的升迁，半导体封装中的基于玻璃的技巧可能会进一步增长和接受。

在 3D 封装技巧方面，Cu-Cu 无凸块夹杂键合正成为一项登程点的转变技巧。这种先进技巧通过将介电材料（如 SiO2）与镶嵌式金属（Cu）相结合，收场遥远互连。Cu-Cu 夹杂键合可收场 10 微米以下的间距，频繁在个位数微米范围内，这比传统的微凸块技巧有了权贵的改革，后者的凸块间距约为 40-50 微米。夹杂键合的上风包括加多 I/O、升迁带宽、改善 3D 垂直堆叠、升迁功率后果，以及由于莫得底部填充而镌汰寄奏效应和热阻。但是，这种技巧制造复杂，老本较高。

2.5D与3D封装技巧包含各式封装技巧，2.5D封装中，阐述中介层材料的采取，可分为硅基、有机基、玻璃基中介层，如上图所示。而3D封装中，微凸块技巧的发展，野心在于放松间距尺寸，但如今通过接受夹杂键合技巧（一种平直讨好Cu-Cu的动作），已可收场个位数间距尺寸，这象征着该鸿沟取得了要紧进展。

值多礼贴的技巧趋势

1

更大的中介层面积

IDTechEx 此前曾预测，由于硅中介层难以高出 3 倍光罩尺寸的限度，2.5D 硅桥督察决策将很快取代硅中介层，成为封装 HPC 芯片的主要采取。台积电是 NVIDIA 和谷歌、亚马逊等其他主要 HPC 斥地商 2.5D 硅中介层的主要供应商，该公司最近晓喻无数目坐褥其第一代 3.5 倍光罩尺寸的 CoWoS_L。IDTechEx 瞻望这一趋势将握续下去，其涵盖主要参与者的论述中将推敲进一步的进展。

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。这种封装动作允许使用更大的中介层，并通过同期坐褥更多封装来匡助镌汰老本。尽管它具有后劲，但仍需督察翘曲督察等挑战。它日益隆起反馈了对更大、更具老本效益的中介层的需求日益增长。

3

玻璃中介层

玻璃正成为收场雅致布线的有劲候选材料，堪比硅，并具有可退换的热蔓延扫数 (CTE) 和更高的可靠性等稀零上风。玻璃中介层还与面板级封装兼容，具有以更易于督察的老本收场高密度布线的后劲，使其成为明天封装技巧的一个有出路的督察决策。

4

HBM 夹杂键合

3D 铜-铜 (Cu-Cu) 夹杂键合是收场芯片间超细间距垂直互连的关节技巧。该技巧已用于多种高端工作器产物，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。夹杂键合瞻望将在明天 HBM 跨越中发扬关节作用，尤其是关于高出 16-Hi 或 20-Hi 层的 DRAM 堆栈。

5

共封装光学元件 (CPO )

跟着对更高数据婉曲量和更高功率后果的需求赓续增长，光互连技巧已得回终点大的体恤。共封装光学器件 (CPO) 正在成为增强 I/O 带宽和降痴呆耗的关节督察决策。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、串扰敏锐性更低以及带宽权贵升迁。这些上风使 CPO 成为数据密集型、节能 HPC 系统的理念念采取。

值多礼贴的关节阛阓

激动 2.5D 和 3D 封装技巧发展的主要阛阓无疑是高性能计算 (HPC) 鸿沟。这些先进的封装动作关于克服摩尔定律的局限性至关蹙迫，不错在单个封装内收场更多的晶体管、内存和互连。芯片的领会还不错收场不同功能块之间工艺节点的最好诓骗，举例将 I/O 块与处理块分开，从而进一步升迁后果。

除了高性能计算 (HPC)，其他阛阓也有望通过接受先进的封装技巧收场增长。在 5G 和 6G 鸿沟，封装天线和顶端芯片督察决策等转变将塑造无线接入积聚 (RAN) 架构的明天。自动驾驶汽车也将受益，因为这些技巧扶持传感器套件和计算单位的集成，以处理巨额数据，同期确保安全性、可靠性、紧凑性、电源和热督察以及老本效益。

糟践电子产物（包括智高手机、智高腕表、AR/VR 建设、PC 和职责站）固然更扎眼老本，但也越来越扎眼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发扬关节作用，尽管封装动作与 HPC 中使用的动作不同。

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

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