中國芯片先進工藝與先進封裝技術(shù)的發(fā)展趨勢及市場應(yīng)用

在后摩爾時代，芯片制程工藝受成本激增和技術(shù)壁壘影響，改進速度逐漸放緩，而先進封裝技術(shù)成為提升芯片性能的關(guān)鍵路徑。中國在先進封裝領(lǐng)域積極布局，通過技術(shù)創(chuàng)新和材料國產(chǎn)化突破，正逐步在全球市場中占據(jù)重要地位。

先進封裝技術(shù)的核心價值與市場驅(qū)動

• 突破制程瓶頸的關(guān)鍵路徑：隨著28nm、7nm、5nm等制程節(jié)點的開發(fā)成本分別達到5130萬美元、2.97億美元、5.40億美元，單純依賴摩爾定律提升性能的模式面臨挑戰(zhàn)。先進封裝通過2.5D/3D集成、芯粒（Chiplet）等技術(shù)，可突破單芯片光刻面積限制和成品率問題，在成本可控前提下實現(xiàn)性能躍升。

• AI算力需求的直接推動：AI芯片對高運算性能的需求催生了FC-BGA等先進封裝形式，其中ABF載板作為FC-BGA的核心部件，因支持更精密線路和高腳數(shù)傳輸，成為CPU、GPU、FPGA等高端芯片的標(biāo)配。日本旭化成近期因PSPI（先進封裝“超級膠水”）產(chǎn)能不足導(dǎo)致供應(yīng)短缺，側(cè)面反映出先進封裝市場的爆發(fā)式增長。

• 國產(chǎn)化戰(zhàn)略的重要方向：中國半導(dǎo)體材料整體國產(chǎn)化率約15%，封裝材料國產(chǎn)化率不足30%，高端領(lǐng)域依賴進口。ABF載板等關(guān)鍵材料的全球市場份額被中國臺灣、日本廠商主導(dǎo)（前五大廠商占比超79%），國產(chǎn)化替代空間廣闊。

先進封裝技術(shù)的創(chuàng)新方向與應(yīng)用場景

• 技術(shù)路徑創(chuàng)新：華為CEO任正非提出的“疊加和集群”方法，本質(zhì)上是通過封裝技術(shù)實現(xiàn)芯片性能提升。例如，通過多芯片疊加（如3D集成）和集群計算優(yōu)化，可使計算結(jié)果接近最先進制程水平。公開論文顯示，封裝技術(shù)能有效提高集群計算效率，進一步驗證了其對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略價值。

• 材料與工藝突破：

• ABF載板：相較于傳統(tǒng)BT載板，ABF材質(zhì)在信號傳輸性、精密線路加工等方面優(yōu)勢顯著，占高端封裝材料成本的70%-80%。預(yù)計到2028年，ABF載板在全球芯片載板市場的占比將達57%，市場規(guī)模有望從2023年的125億美元增至181億美元。

• PSPI與濕電子化學(xué)品：PSPI作為先進封裝必需的鍵合材料，因AI需求激增陷入供應(yīng)緊張；濕電子化學(xué)品、封裝基板等材料的國產(chǎn)化進程加速，推動PCB龍頭企業(yè)向高端材料領(lǐng)域布局。

• 應(yīng)用領(lǐng)域拓展：先進封裝技術(shù)已廣泛應(yīng)用于：

• 消費電子：智能手機SoC芯片采用3D堆疊封裝提升集成度；

• 數(shù)據(jù)中心：AI服務(wù)器GPU通過2.5D封裝實現(xiàn)高帶寬互聯(lián)；

• 汽車電子：車規(guī)級芯片通過先進封裝提升可靠性和散熱性能。

中國先進封裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

• 市場規(guī)模與增長潛力：2024年全球先進封裝市場規(guī)模預(yù)計達519億美元，2028年將增至786億美元，年化復(fù)合增速10.05%，遠超傳統(tǒng)封裝的3.2%。中國封測廠商市場份額提升（如長電科技位列全球第三），為ABF載板等材料國產(chǎn)化提供了下游支撐。

• 核心瓶頸與突破進展：

• 材料與設(shè)備依賴：ABF載板的生產(chǎn)設(shè)備和關(guān)鍵原材料（如超高純度樹脂）仍依賴進口；

• 技術(shù)工藝壁壘：精密線路加工（線寬/線距≤2μm）和良率控制難度高；

• 國產(chǎn)化進展：國內(nèi)頭部企業(yè)已啟動ABF載板量產(chǎn)項目，部分廠商在BT載板領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，逐步向高端市場滲透。

未來趨勢與建議

• 技術(shù)融合加速：先進封裝與Chiplet、異構(gòu)集成等技術(shù)深度融合，推動“More than Moore”時代的到來；

• 材料國產(chǎn)化攻堅：重點突破ABF載板、PSPI、高端引線框架等材料的技術(shù)壁壘，構(gòu)建自主供應(yīng)鏈體系；

• 政策與資本協(xié)同：通過專項補貼、產(chǎn)業(yè)基金等方式支持企業(yè)擴產(chǎn)與研發(fā)，同時加強與下游封測廠商的聯(lián)動，形成“設(shè)計-制造-封裝”協(xié)同創(chuàng)新生態(tài)。

先進封裝技術(shù)不僅是中國突破高端芯片制程限制的“繞道超車”路徑，更是全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。隨著國產(chǎn)化進程加速和技術(shù)創(chuàng)新深化，中國有望在未來3-5年內(nèi)實現(xiàn)ABF載板等關(guān)鍵材料的規(guī)?；娲?，推動全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)格局重構(gòu)。

國產(chǎn)清洗劑-合明科技芯片清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點、灰塵、塵埃等，這些污染物會導(dǎo)致焊點質(zhì)量降低、焊接時焊點拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進行嚴格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

合明科技運用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國產(chǎn)自主提供強有力的支持。

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