电子展|突破国产半导体之困：先进封装技术的核心作用

电子展浅谈什么是2.5D封装和3D封装

2.5D封装是一种先进的异构芯片封装技术，可以实现多个芯片的高密度线路连接，集成为一个封装。它的核心在于硅中介层的设计和制造，硅中介层通常采用硅通孔（TSV）技术实现垂直互连，这种连接方式具有低电阻、低电容和低电感的特点，可以显著提高信号传输的速度和稳定性。2.5D封装技术的优势在于高性能、灵活性和可扩展性。然而，它也存在一些挑战，如制造成本高和热管理问题。

而3D封装又称为叠层芯片封装技术，它指的是在不改变封装体尺寸的前提下，在同一个封装体内于垂直方向叠放两个以上芯片的封装技术。这种技术在垂直方向上实现了更高的集成度，使得芯片的性能和效率得到进一步提升。

电子展浅谈先进封装设备

先进封装设备是实现先进封装技术的重要组成部分，主要包括用于集成电路（IC）封装的各种高精度、高自动化的机器和设备。

以下是一些关键的先进封装设备：

贴片机：贴片机在先进封装中起着至关重要的作用。它可以按照应用的不同分为先进分装设备（包括FC封装贴片机、FO封装贴片机和2.5D/3D贴片机）和传统封装设备。贴片机能够高速、高精度地贴放元器件，实现定位、对准、倒装、连续贴装等关键步骤。不同类型的贴片机在生产速度上有所差异，以满足不同封装技术的需求。

引线机：引线机主要用于焊接芯片与外部电路的连接线。按照焊接方式的不同，引线机可以分为球形焊接和楔形焊接。其焊接速度对封装效率有直接影响，因此高速引线机是先进封装生产线上的重要设备。

塑封与切筋设备：这些设备主要用于对封装好的芯片进行塑封和切割，以保护芯片并便于后续加工和使用。

电镀机：电镀机用于在芯片表面或封装体上电镀金属层，以改善其导电性或其他物理性能。

电子展浅谈先进封装材料

先进封装材料是先进封装产业链中的核心上游，它们在确保封装过程的顺利进行以及封装后产品的性能和质量方面起着至关重要的作用。这些材料通常具有优异的物理和化学性能，能够满足半导体行业对高精度、高可靠性封装的需求。

主要的先进封装材料包括金属、塑料、陶瓷、硅基材料和复合材料等。金属材料如铜、铝、镍和钛等，具有良好的热传导性和电导性，广泛应用于微电子行业中。塑料材料，特别是聚酰亚胺（PI）等，常用于集成电路封装中的基板。陶瓷材料因其高强度、硬度和耐磨性，被广泛应用于先进封装的基板、陶瓷排线和封装壳体等。硅基材料，如硅、氮化硅、氧化硅等，在微电子封装技术中扮演重要角色，可用于制备基板、填充材料等。复合材料则常用于先进封装中的填充组件，由有机物和无机物的复合材料构成。

除了上述传统封装材料，还有一些特殊的封装材料，如硅胶和光敏胶。硅胶作为很常用的封装材料之一，具有良好的耐热性、绝缘性能和防护能力，可以有效保护封装的电子元器件免受外界环境的损害。光敏胶则是一种特殊的封装材料，具有高分辨率、快速固化和良好的粘附性等特点，适用于精细图案的刻蚀和印刷，可以提高封装产品的生产效率和质量。

电子展浅谈先进封装未来发展趋势

先进封装技术作为电子制造业的关键环节，其未来发展趋势呈现多元化、创新化和高效化的特点。

以下是关于先进封装未来发展趋势的详细分析：

多元化封装技术：随着应用领域的不断拓展，先进封装技术将向多元化方向发展。例如，SiP（系统级封装）技术将多个功能不同的芯片封装在同一个封装体内，具有尺寸小、功耗低的特点，广泛应用于物联网、移动通信和消费电子等领域。此外，3D封装技术也将成为重要发展方向，通过将多个芯片垂直堆叠在一起，实现尺寸压缩，提高性能。

封装材料创新：封装材料的创新是推动先进封装技术发展的重要驱动力。未来，高性能导热材料、先进陶瓷基板、低介电常数介质等新材料将广泛应用于封装领域，以提高封装的散热性能和信号传输速率。

自动化与智能化：自动化封装工艺的发展将提高生产效率、降低成本。随着自动化封装设备的不断更新和升级，以及人工智能、机器学习等技术的融入，封装过程将实现更高程度的自动化和智能化，进一步提高生产效率和产品质量。

绿色环保与可持续发展：随着全球环保意识的提高，先进封装技术也将更加注重绿色环保和可持续发展。未来，封装材料将更加环保，封装过程将更加注重节能减排，以实现绿色制造。

高性能计算与人工智能的推动：在高性能计算（HPC）和人工智能（AI）技术的推动下，先进封装技术将迎来前所未有的发展机遇。随着AI技术的持续进步，对芯片的高算力、高带宽、低延迟、低功耗等特性提出了更为严格的要求，这将进一步推动先进封装技术的发展和创新。

下游电子产品小型化、轻量化、高性能的需求推动了封装技术的不断演进，而先进封装材料作为封装技术的基础和支撑，其需求也将持续增长。同时，先进封装材料行业还面临着国产替代的加速趋势，国内企业在技术研发和市场拓展方面正在取得积极进展。电子展小编觉得，随着技术的不断进步和市场的不断扩大，先进封装材料行业正迎来前所未有的发展机遇。

文章来源：芯片2023SH