40382-818-01大算力浪潮下，国产先进封装技术取得了怎样的成绩？面临怎样的挑战？

随着摩尔定律速度放缓，近几年先进封装技术成为大算力芯片发展的主要推动力。得益于人工智能应用的算力需求爆发，芯片封装技术的重要性更是提升到了前所未有的高度。   在第十六届集成电路封测产业链创新发展论坛(CIPA2024)上，来自封装和设备行业的众多专家分享了产业前沿信息，包括国产封装厂商在先进封装方面的进展，先进封装里前沿的创新技术，以及先进封装如何更好地赋能大算力芯片的发展等。    国内先进封装技术的具体进展 从传统的引线框架封装，到球栅阵列封装(BGA)、陶瓷基板封装(CBGA)、面积阵列封装(LGA)等，再到2.5D/3D封装、系统级封装(SiP)、Chiplet等，产业界努力的方向就是在一个封装内塞进更多的功能单元，以实现更高的集成度。近几年，先进封装技术一直由台积电、英特尔、三星三大海外大厂主导，不过随着需求暴涨，国产封装大厂也在先进封装方面取得了积极的进展。  CIPA2024上，国内长电科技、通富微电、华天科技、华进半导体等均做了分享，也提到了各自企业在先进封装层面的进展。比如，华天科技（昆山）电子有限公司技术专家付东之分享了华天科技在先进封装方面所取得的成果。    华天科技（昆山）电子有限公司技术专家付东之  目前，华天科技的主要业务范围是封装设计、封装仿真、引线框封装、基板封装、晶圆级封装、晶圆测试及功能测试、物流配送等。华天科技先进封装平台的名字是Hmatrix，包括WLP（WaferLevelPackage）、SLP（StripLevelPackage）和eSinC（EmbeddedSysteminChip）。在这个体系下，华天科技也取得了一些成绩，比如在晶圆级封装WLP方面，华天科技拥有国内最大的WLP生产线，月产能达到3万多片。  另外，华天科技基于3DMatrix3D晶圆级封装平台开发的系统集成封装技术eSinCSiP，通过集成硅基扇出封装、bumping技术、TSV技术、C2W和W2W技术，可以实现多芯片高密度高可靠性3D异质异构集成。付东之称，华天科技也在布局2.5D封装技术。  华进半导体封装先导技术研发中心有限公司总经理孙鹏则在《后摩尔定律时代AI/HPC封装集成解决方案》分享里提到了华进半导体PDK（ProcessDesignKit，工艺设计套件）+EDA的先进封装设计流程和先进封装仿真技术。PDK是制造和设计之间沟通的桥梁，是模拟电路设计的起始点。孙鹏强调，要实现先进封装，需要先有PDK。    华进半导体封装先导技术研发中心有限公司总经理孙鹏  孙鹏表示，在AI/HPC芯片设计里，芯片的电压并不高，可能是1.2V，也可能是0.7V，但是负载电流是非常恐怖的，能够达到几百个安培。为了保证系统给芯片供电电压的稳定性，直流压降、交流纹波和电源阻抗等需要在设计前期就考虑到。同时，先进封装里芯片、封装与系统层级之间的电磁、热、力场的耦合干扰越来越显著，系统性的SI/PI和热机械失效问题也要提前考虑。  孙鹏强调，之所以说电源完整性在以先进封装技术打造的AI/HPC芯片里，其重要性可能比信号完整性更加重要，原因就是芯片内流转的电流太大了。华进半导体的PDK+EDA方案可以实现跨芯片-封装-系统的协同设计以及跨电学、热学、力学的综合分析，支撑2.5D/3DIC产品的规划、设计、验证和签核，以实现更好的先进封装。  另外，华进半导体实现的先进封装技术成果还包括：  ·华进2.5D封装方案实现最大32Gbps速率的信号传输，可满足通道无源电性能RL(回损)、IL(插损)、PSXT(综合功率串扰)、ICR(综合串扰比)等4项约束；  ·开发了基于low-K有源晶圆的正面Via-lastTSV加工技术，TSV10umx100um，bump高度80um，解决了low-K材料刻蚀和吸水性保护、高bump结构晶圆的切割等技术难题；  ·3DChiplet结构实现了4颗网络处理芯粒、被动元件、有源TSV转接板和基板，相比基板上集成电源的方案，模块减少～84%的焦耳热损耗，TSV路径的最大电流密度减小～60%；  ·在国内建成国产扇出封装中试线，支持RDL-FirstFO封装工艺，涵盖高密度布线及微节距凸点、C2W组装、激光临时键合/拆键合等相关工艺。