一、2.5D/3D封裝技術(shù)發(fā)展趨勢分析

1. 高密度集成與異構(gòu)計(jì)算驅(qū)動(dòng)

• 2.5D/3D封裝通過中介層（硅、玻璃或有機(jī)材料）和垂直互連（TSV/TGV）實(shí)現(xiàn)多芯片異構(gòu)集成，解決了傳統(tǒng)SoC在性能、功耗和面積上的瓶頸。隨著AI、HPC、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域?qū)λ懔π枨蠹ぴ觯?.5D/3D技術(shù)成為突破“存儲墻”和“面積墻”的核心方案。

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• 應(yīng)用場景：HBM存儲堆疊、GPU與CPU的異構(gòu)集成、Chiplet芯粒互聯(lián)等，例如英偉達(dá)H100 GPU采用臺積電CoWoS封裝，三星I-Cube實(shí)現(xiàn)邏輯芯片與HBM的高帶寬互聯(lián)。

2. 技術(shù)路徑向混合鍵合與材料創(chuàng)新演進(jìn)

• 混合鍵合（Hybrid Bonding）：取代傳統(tǒng)微凸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)更小間距（<10μm）的垂直互連，提升帶寬和能效。臺積電SoIC技術(shù)已實(shí)現(xiàn)3D堆疊的量產(chǎn)，英特爾Foveros Direct采用類似方案。

• 中介層材料多元化：硅中介層（CoWoS）主導(dǎo)高性能場景，玻璃基板（如英特爾測試方案）因熱膨脹系數(shù)可調(diào)和低成本潛力成為新方向，有機(jī)中介層（低成本但特征尺寸受限）則適用于中端市場。

3. 與Chiplet技術(shù)的深度融合

• 2.5D/3D封裝是Chiplet落地的關(guān)鍵載體，支持不同工藝節(jié)點(diǎn)的芯粒異構(gòu)集成。例如，AMD的EPYC處理器通過3D封裝整合計(jì)算芯粒與緩存。

• 標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程：UCIe聯(lián)盟推動(dòng)芯?；ヂ?lián)接口統(tǒng)一，加速生態(tài)構(gòu)建。

4. 散熱與可靠性挑戰(zhàn)推動(dòng)工藝升級

• 高密度堆疊導(dǎo)致熱密度激增，需新型散熱材料（如碳化硅散熱片）和液冷方案。同時(shí)，TSV填充、應(yīng)力控制等工藝要求提升，推動(dòng)設(shè)備與材料創(chuàng)新（如飛凱材料的臨時(shí)鍵合膠和ULA錫球）。

5. 產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同與產(chǎn)能擴(kuò)張

• 臺積電將CoWoS產(chǎn)能外包給封測廠（如日月光），緩解AI芯片供需缺口；國內(nèi)通過政策扶持（如“人工智能+”行動(dòng)）推動(dòng)材料、設(shè)備和封測協(xié)同突破。

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二、國內(nèi)外技術(shù)對比

國外技術(shù)現(xiàn)狀

1. 技術(shù)領(lǐng)先者：

• 臺積電：CoWoS（2.5D）和SoIC（3D）技術(shù)壟斷高端市場，2024年CoWoS營收預(yù)計(jì)70億美元，支撐英偉達(dá)A100/H100等AI芯片。

• 英特爾：EMIB（2.5D橋接）和Foveros 3D堆疊技術(shù)，2023年推出玻璃基板封裝測試方案。

• 三星：I-Cube（2.5D）和X-Cube（3D），HBM與邏輯芯片集成能力突出。

2. 優(yōu)勢領(lǐng)域：

• 高密度互連（臺積電CoWoS-S支持4x光罩面積）、混合鍵合量產(chǎn)能力、成熟生態(tài)（UCIe聯(lián)盟）。

國內(nèi)技術(shù)進(jìn)展

1. 封測企業(yè)突破：

• 長電科技：XDFOI 2.5D封裝技術(shù)，已用于4nm Chiplet芯片。

• 通富微電：7nm/5nm Chiplet方案量產(chǎn)，AMD最大封測供應(yīng)商。

• 甬矽電子：Bumping+FC+FT一站式平臺，2.5D微凸塊專利獲批。

2. 材料與設(shè)備：

• 飛凱材料：臨時(shí)鍵合膠、光刻膠、ULA錫球（50μm）填補(bǔ)國產(chǎn)空白，適配2.5D/3D封裝。

• 政策支持：國家大基金三期聚焦先進(jìn)封裝，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈本土化。

差距與挑戰(zhàn)

1. 技術(shù)代差：國內(nèi)3D封裝以中低密度為主，混合鍵合尚未量產(chǎn)；國際已實(shí)現(xiàn)10μm以下間距的3D集成（如臺積電SoIC）。

2. 市場份額：全球先進(jìn)封裝市場CR6超70%（臺積電/英特爾/三星主導(dǎo)），中國先進(jìn)封裝營收占比僅25%（全球41%）。

3. 生態(tài)短板：EDA工具、測試設(shè)備依賴進(jìn)口，玻璃基板等新材料生態(tài)未成熟。

總結(jié)

2.5D/3D封裝技術(shù)正向更高密度、更低成本、更優(yōu)熱管理方向迭代，國內(nèi)外差距主要體現(xiàn)在高端工藝和生態(tài)整合。國內(nèi)需加速材料/設(shè)備突破（如混合鍵合設(shè)備）、加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同（如晶圓廠與封測廠合作），以在AI芯片競爭中縮小差距。

先進(jìn)芯片封裝清洗介紹

·         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。

·         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(huì)作為一個(gè)長期的使用和運(yùn)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(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)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(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

·         合明科技運(yùn)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(qiáng)有力的支持。