Yole預測,2030年全球先進封裝(886009)市場規(guī)模將突破790億美元,其中2.5D/3D封裝增速高達37%。隨著人工智能(885728)應用的快速演進,芯片系統(tǒng)正面臨算力密度提升、系統(tǒng)集成復雜化等一系列新挑戰(zhàn)。在制程微縮逐漸放緩的背景下,先進封裝(886009)正在從“性能優(yōu)化手段”轉變?yōu)椤跋到y(tǒng)能力的關鍵支撐”,其對AI芯片中的意義也愈發(fā)重要。
相比封裝結構和工藝路徑的變化,材料體系的升級往往更為基礎,也更具長期影響。從可靠性、一致性到規(guī)模化制造能力,材料正成為先進封裝(886009)能否真正落地的底層支撐。
圍繞AI驅動下的先進封裝(886009)趨勢,以及材料企業(yè)應如何構建面向未來的核心能力,飛凱材料(300398)半導體材料(884091)事業(yè)部總經(jīng)理陸春與副總經(jīng)理李德君給出了他們的觀察與見解。
從“可選”到“必選”
先進封裝成算力提升的關鍵
當AI從實驗室走向產業(yè)深水區(qū),相應的算力需求也在高速攀升。大模型訓練、自動駕駛、智能終端等應用場景不斷擴張,芯片性能被持續(xù)推向高點。陸春指出:“AI芯片長期面臨互連、內存帶寬與散熱三方面的限制,也就是業(yè)內常說的“互連墻、內存墻和散熱墻”。隨著模型參數(shù)和算力需求不斷提升,這三面墻的限制也就越來越突出,而過往所依賴的通過線寬縮小來換取性能提升的空間正在收窄。”
在這種背景下,算力的增長開始更多依賴“堆”和“連”實現(xiàn),先進封裝(886009)也隨之被推至產業(yè)前臺。陸春表示,先進封裝(886009)不僅對提升良率、降低成本具有重要意義,還在帶寬和系統(tǒng)效率方面打開了新空間,這些都是推動其成為芯片性能提升必經(jīng)之路的重要原因。
從單點性能到系統(tǒng)協(xié)同
材料挑戰(zhàn)進入“復雜系統(tǒng)時代”
在談及先進封裝(886009)的技術挑戰(zhàn)時,李德君強調,從材料視角看,核心難點之一就在于,材料如何在多芯片、多界面、多工況的復雜系統(tǒng)中保持協(xié)同穩(wěn)定。以環(huán)氧塑封料EMC為例,它不僅要完成芯片的結構封裝,還需要在高密度、高功耗的先進封裝(886009)中承擔熱擴散和應力緩沖的作用,避免因熱膨脹不匹配而引發(fā)翹曲或界面失效。
與此同時,從2.5D到3D,再到更復雜的系統(tǒng)級封裝,封裝形態(tài)也在持續(xù)演進,不同結構對材料的關注重點并不相同。2.5D更強調平整度與尺寸穩(wěn)定性,3D堆疊則對材料的應力控制和界面可靠性提出更高要求?!斑@要求材料具備更寬的性能窗口?!标懘罕硎荆纫m配不同封裝結構,也要兼容各種制程,不能只針對一種工藝進行“定點優(yōu)化”。
客戶認證與產品布局
筑牢長期發(fā)展優(yōu)勢
在產品布局方面,飛凱材料(300398)的思路并非圍繞單一材料突破,而是圍繞先進封裝(886009)的關鍵工藝節(jié)點進行系統(tǒng)化覆蓋。自2007年起切入半導體(881121)關鍵材料領域,飛凱是國內第一批提供配方藥水的企業(yè),經(jīng)過十幾年發(fā)展,現(xiàn)已成功將產品范圍拓展至晶圓制造、晶圓級封裝和芯片級封裝等多維度材料領域。據(jù)陸春介紹,目前公司先進封裝(886009)產品已在核心客戶中完成初步驗證,能夠支持復雜封裝形態(tài)穩(wěn)定量產。
李德君表示:“公司早期布局的蝕刻液、去膠液、電鍍液等產品已成為多家客戶的標準制程材料,并擴展至2.5D/3D及HBM封裝場景。近年來推出的Ultra Low Alpha Microball(ULA微球)、臨時鍵合解決方案、先進封裝(886009)光刻膠(885864)、EMC環(huán)氧塑封料等產品,也均可適配2.5D/3D封裝及HBM封裝?!?/p>
材料角色前移
協(xié)同研發(fā)深化合作
在先進封裝(886009)逐漸成為算力提升關鍵路徑的背景下,材料在產業(yè)鏈中的角色正在發(fā)生變化,其本身已成為影響結構設計可行性的重要變量。李德君指出,過去材料企業(yè)往往在工藝路徑確定后才進入驗證階段,而在先進封裝(886009)時代,材料需要更早參與到設計環(huán)節(jié)?!霸诜桨赋跗诰吞峁┎牧峡尚行赃吔?,幫助客戶減少后期結構或工藝的大幅調整,同時縮短驗證周期(883436)?!?/p>
他進一步表示,合作內容也在升級。先進封裝(886009)的高密度、高集成特性,通常不是單一材料能夠獨立完成的,而是需要整道工藝鏈條的材料協(xié)同。因此,材料企業(yè)正從單一產品供應,逐步轉向面向特定封裝場景的材料組合和系統(tǒng)級支持。
蘇州凱芯產能承接
構建先進封裝長期支撐能力
在AI算力需求持續(xù)釋放、國內半導體(881121)產業(yè)加速發(fā)展的背景下,產能與技術儲備同樣成為行業(yè)關注重點。
據(jù)陸春介紹,蘇州凱芯半導體材料(884091)生產基地預計將于2027年初完工。新基地的設計產能將滿足未來3—5年半導體(881121)事業(yè)部的新增需求,并為新產品量產和客戶定制化需求預留空間?;貙⒅攸c聚焦于中國半導體(881121)產業(yè)高速發(fā)展過程中需求較為緊迫的各類高技術含量產品,例如G5級高純溶劑、HBM封裝材料等,來滿足7nm以下晶圓制程及2.5D/3D/HBM封裝需求。
