“先進(jìn)封裝”(advanced packaging)的具體定義，《電子工程專輯》曾在過(guò)去2年的雜志和主站文章里做過(guò)詳細(xì)闡釋。而《國(guó)際電子商情》作為一本更關(guān)注市場(chǎng)方向的刊物，雖然并不會(huì)將注意力放在技術(shù)層面，但仍舊需要明確：某些企業(yè)及媒體將“先進(jìn)封裝”限定在2.5D/3D封裝，比如，在即將發(fā)布的“2026年電子行業(yè)十大市場(chǎng)及應(yīng)用趨勢(shì)”一文之中，我們就將先進(jìn)封裝窄化到了2.5D/3D封裝，但實(shí)際上廣義的先進(jìn)封裝是指凸點(diǎn)間距(bump pitch)<100μm的封裝技術(shù)。比如，純粹的芯片倒裝(flip-chip)、扇出型(fan-out)封裝都可以被視作先進(jìn)封裝。
圖1是Yole Group列出的先進(jìn)封裝市場(chǎng)增長(zhǎng)歷史及預(yù)期。2025年格外受到市場(chǎng)關(guān)注的諸如FOPLP(扇出面板級(jí)封裝)、玻璃芯基板(glass-core substrates)、2.5D/3D封裝，以及近來(lái)特別熱門的CPO(共封裝光學(xué))。這些技術(shù)本身也在今年的封裝技術(shù)研究討會(huì)、峰會(huì)之類的活動(dòng)上成為探討的大熱門。
圖1：先進(jìn)封裝市場(chǎng)價(jià)值預(yù)測(cè) 圖片來(lái)源：Yole Group
即便它們近些年都處在高速發(fā)展?fàn)顟B(tài)，在我們看來(lái)2025-2026年的先進(jìn)封裝市場(chǎng)恐怕要呈現(xiàn)出井噴態(tài)勢(shì)。Yole在后道裝備行業(yè)報(bào)告中提到封裝設(shè)備的趨勢(shì)走向，有一項(xiàng)提及芯片倒裝仍然很重要，但“角色正在發(fā)生變化”——意指芯片倒裝更多地應(yīng)用于先進(jìn)基板，及基于硅橋的chiplet設(shè)計(jì)，乃至和混合鍵合(hybrid bonding)更多融合——都表現(xiàn)出，更先進(jìn)的“先進(jìn)封裝”在某些應(yīng)用場(chǎng)景，正從可選項(xiàng)變?yōu)楸剡x項(xiàng)。
先進(jìn)封裝市場(chǎng)概況：AI是最大推力
毫無(wú)疑問(wèn)先進(jìn)封裝能有如今的討論與關(guān)注度，與HPC、AI的大熱是分不開的——尤其AI芯片對(duì)于性能與效率的持續(xù)追逐，和摩爾定律的局限性形成了矛盾，讓行業(yè)將更多目光轉(zhuǎn)向了依托后道封裝技術(shù)來(lái)拓展算力、存儲(chǔ)、連接資源這一路徑。
在AI技術(shù)的推動(dòng)下，包括《國(guó)際電子商情》在內(nèi)的研究結(jié)構(gòu)都認(rèn)為，今明兩年全球先進(jìn)封裝行業(yè)正面臨發(fā)展拐點(diǎn)：即市場(chǎng)的大幅擴(kuò)容及應(yīng)用范圍的擴(kuò)展。部分研究機(jī)構(gòu)將其上升到企業(yè)的“戰(zhàn)略角色”高度。
加上全球各國(guó)政府的支持，及半導(dǎo)體企業(yè)在R&D投入上的激進(jìn)，要維系競(jìng)爭(zhēng)中的領(lǐng)導(dǎo)者地位，采用先進(jìn)封裝在內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)就是個(gè)必選項(xiàng)：尤其在高性能計(jì)算解決方案上，要突破性能瓶頸，諸如chiplet集成就屬于基本操作。
在高端應(yīng)用市場(chǎng)內(nèi)，先進(jìn)封裝已經(jīng)在大規(guī)模應(yīng)用。即便不談數(shù)據(jù)中心之中的大型AI芯片和GPU，Intel、AMD、NVIDIA的PC處理器，蘋果、高通、聯(lián)發(fā)科的手機(jī)處理器，乃至更多AR/VR、邊緣AI、航空航天等應(yīng)用場(chǎng)景，都在應(yīng)用著不同的先進(jìn)封裝工藝。
比如PC處理器市場(chǎng)，2.5D/3D封裝都已經(jīng)成為標(biāo)配，尤其AMD Ryzen處理器的某些型號(hào)更廣泛地采用基于混合鍵合的3D堆疊方案——先進(jìn)封裝領(lǐng)域內(nèi)的“未來(lái)向”技術(shù)基本已經(jīng)進(jìn)入到了尋常百姓家。
Yole今年下半年的數(shù)據(jù)顯示，2024年先進(jìn)封裝市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到460億美元，相比2023年增長(zhǎng)了19%；預(yù)計(jì)到2030年，該市場(chǎng)的價(jià)值總量會(huì)接近800億美元，2024-2030的CAGR(年復(fù)合增長(zhǎng)率)9.5%。
圖2：2024年先進(jìn)封裝不同應(yīng)用領(lǐng)域的市場(chǎng)價(jià)值 圖片來(lái)源：Yole Group
從應(yīng)用角度來(lái)看，移動(dòng)與消費(fèi)電子仍是其中大頭，占比將近70%，隨后是電信與基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)——價(jià)值約100億美元(圖2)。
比較令我們意外的是，電信與基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)受到AI大趨勢(shì)的推動(dòng)——這類大芯片采用2.5D/3D先進(jìn)封裝作為主力比較好理解；但移動(dòng)與消費(fèi)電子領(lǐng)域，市場(chǎng)價(jià)值占比最大的竟然也是2.5D/3D先進(jìn)封裝，超過(guò)了FCBGA(純粹的單die芯片倒裝)，表明消費(fèi)用戶已經(jīng)真真切切地接觸到了幾年前還被我們稱作“未來(lái)技術(shù)”的先進(jìn)封裝，乃至已經(jīng)作為主流技術(shù)存在。
從市場(chǎng)玩家的角度，即IDM、Foundry/OSAT廠，Yole總結(jié)的2024年先進(jìn)封裝市場(chǎng)價(jià)值TOP10企業(yè)包括有Intel(65億美元)、Amkor(53億美元)、日月光(53億美元，ASE + SPIL矽品精密)、臺(tái)積電(50億美元)、索尼(37億美元)、三星(31億美元)、長(zhǎng)電(JCET，27億美元)、通富微電(TFME，20億美元)、長(zhǎng)江存儲(chǔ)(YMTC，13億美元)、SK海力士(12億美元)。這和某些研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)可能存在較大出入，或與統(tǒng)計(jì)的業(yè)務(wù)模式、范圍有關(guān)。
除了IDM、Foundry/OSAT本身，觀察先進(jìn)封裝技術(shù)發(fā)展的另一個(gè)方向是更上游的后道裝備供應(yīng)商。同樣是Yole今年8月份提供的數(shù)據(jù)，2025年總的后道裝備營(yíng)收大約在69億美元上下，預(yù)期2030年達(dá)到92億美元，CAGR為5.8%——主要目標(biāo)應(yīng)用涵蓋有HBM存儲(chǔ)堆棧、chiplet模塊、I/O基板等，因?yàn)橄冗M(jìn)封裝系統(tǒng)總是涉及到放置、對(duì)齊、鍵和等復(fù)雜操作，先進(jìn)設(shè)備是必須的。
其中可達(dá)成HBM存儲(chǔ)堆棧集成上量的熱壓鍵和(Thermo-Compression Bonding，簡(jiǎn)稱TCB)工藝，通過(guò)微凸點(diǎn)(micro-bump)互聯(lián)實(shí)現(xiàn)可靠的堆疊。2025年，預(yù)計(jì)TCB鍵和設(shè)備的營(yíng)收規(guī)模在5.42億美元量級(jí)；2030年則可能要達(dá)到9.36億美元，CAGR為11.6%——這在半導(dǎo)體上游的裝備領(lǐng)域還是比較罕見的數(shù)字。韓國(guó)Hanmi(韓美半導(dǎo)體)、ASMPT、K&S等都是其中的重要供應(yīng)商。無(wú)助焊劑鍵(fluxless)是該領(lǐng)域內(nèi)的熱點(diǎn)。
圖3：聯(lián)用了2.5D EMIB硅橋與3D混合鍵和的至強(qiáng)6+芯片 圖片來(lái)源：Intel
另外，特別值得一提的是先進(jìn)封裝技術(shù)中，高端市場(chǎng)應(yīng)用的混合鍵合工藝(圖3)。實(shí)際上，混合鍵合在3D NAND、圖像傳感器等領(lǐng)域一直有著廣泛應(yīng)用。數(shù)字芯片領(lǐng)域受到更多人關(guān)注，就在于數(shù)據(jù)中心處理器市場(chǎng)這項(xiàng)技術(shù)的全面應(yīng)用，以AMD Epyc處理器(3D V-Cache)及MI300加速器為代表。今年下半年，Intel宣布明年要問(wèn)世的至強(qiáng)6+處理器也將開始采用3D堆疊混合鍵合工藝，這無(wú)疑進(jìn)一步表明了這項(xiàng)技術(shù)在數(shù)據(jù)中心全面普及的走勢(shì)。
2025年混合鍵合設(shè)備(hybrid bonder)的市場(chǎng)價(jià)值約1.52億美元；2030年這個(gè)值大約會(huì)增長(zhǎng)到3.97億美元，CAGR達(dá)到了同樣驚人的21.1%。只不過(guò)就技術(shù)成熟度來(lái)看，混合鍵合應(yīng)當(dāng)是大部分市場(chǎng)參與者基于TCB熱壓鍵和之后一代會(huì)考慮的技術(shù)方向。裝備領(lǐng)域內(nèi)，包括BESI、ASMPT、芝浦機(jī)電、K&S、韓華(Hanwha Semitech)等都正全力做產(chǎn)品和技術(shù)布局。
兩個(gè)標(biāo)志性事件：Intel和臺(tái)積電都垂涎的市場(chǎng)
這里再給一些更能體現(xiàn)市場(chǎng)成長(zhǎng)的數(shù)據(jù)。研究機(jī)構(gòu)ALETHEIA去年曾提過(guò)先進(jìn)封裝市場(chǎng)將在2025年起飛，并且認(rèn)定臺(tái)積電很快會(huì)成為最大的封裝服務(wù)供應(yīng)商。主要是因?yàn)閏hiplet架構(gòu)的廣泛采用，及2.5D/3D封裝技術(shù)的普及——尤其有了AMD、NVIDIA這樣的大客戶，這家機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)2026年臺(tái)積電的先進(jìn)封裝產(chǎn)能將達(dá)到2023年的10倍之多；2027年的產(chǎn)能則達(dá)到2023年的15倍。
這兩個(gè)數(shù)字聽起來(lái)很夸張，但考慮HPC與AI市場(chǎng)的極速推進(jìn)，諸如3DIC這類3D堆疊封裝技術(shù)將AI數(shù)字芯片與緩存整合到一起大概率成為未來(lái)大算力芯片標(biāo)配，臺(tái)積電的先進(jìn)封裝產(chǎn)能起量是板上釘釘?shù)模绕淇紤]到此前臺(tái)積電還在給前道及后道的先進(jìn)工藝漲價(jià)(2024年底，國(guó)外媒體報(bào)道稱2025年，CoWoS封裝漲價(jià)幅度可能達(dá)到10%-20%)。
如果說(shuō)上面這些數(shù)據(jù)還過(guò)于抽象，或大部分讀者可能對(duì)這些數(shù)據(jù)沒有量級(jí)概念，那么不妨將視野收窄到2.5D/3D先進(jìn)封裝領(lǐng)域。過(guò)去兩年，有兩個(gè)標(biāo)志性事件是可以作為先進(jìn)封裝技術(shù)高速發(fā)展、且呈現(xiàn)出質(zhì)變的佐證的。
首先是今年4月，Intel Foundry召開媒體會(huì)特別去談自家的封測(cè)業(yè)務(wù)(先進(jìn)系統(tǒng)封裝與測(cè)試)——這在以前是從來(lái)沒有過(guò)的。當(dāng)時(shí)Intel Foundry負(fù)責(zé)人表示，已經(jīng)為OSAT模型做好了準(zhǔn)備，甚至提到如果芯片設(shè)計(jì)客戶選擇EMIB封裝(Intel的2.5D硅橋封裝方案)，前道制造技術(shù)即便來(lái)自其他Foundry廠，Intel也一樣提供支持。
Intel稱其為“支持多Foundry的工藝節(jié)點(diǎn)”“提供靈活的交鑰匙服務(wù)模型”。雖然就其OSAT客戶，Intel只給了AWS(亞馬遜云)和思科兩個(gè)名字，彼時(shí)也提到了“數(shù)據(jù)中心服務(wù)器AI加速器類型產(chǎn)品”，但這也體現(xiàn)了Intel Foundry對(duì)先進(jìn)封裝市場(chǎng)及外部客戶的渴望。
圖4：Intel對(duì)2.5D先進(jìn)封裝產(chǎn)能的預(yù)期 圖片來(lái)源：Intel
尤為值得一提的是，Intel在本次媒體會(huì)上給出了圖3呈現(xiàn)的這張PPT，左側(cè)紅線表現(xiàn)當(dāng)下產(chǎn)業(yè)內(nèi)2.5D先進(jìn)封裝產(chǎn)能所在位置——主要應(yīng)該就是指臺(tái)積電的CoWoS；而藍(lán)線覆蓋區(qū)域?yàn)镮ntel認(rèn)為，自己目前所能達(dá)成的2.5D先進(jìn)封裝產(chǎn)能——主要是基于硅橋的EMIB封裝，表現(xiàn)Intel目前有著>2倍于同業(yè)者的產(chǎn)能。
不管Intel是否夸大了EMIB的技術(shù)價(jià)值或自身產(chǎn)能水平，以及這半年里Intel Foundry作為OSAT廠是否接到了足夠多的訂單，這份數(shù)據(jù)至少表明Intel對(duì)AI芯片潛在巨大市場(chǎng)價(jià)值的預(yù)期。
其次是2024年10月，臺(tái)積電對(duì)外傳達(dá)了半導(dǎo)體制造的“Foundry 2.0”策略——規(guī)避商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)之外，其核心之一就在于明確擴(kuò)展的業(yè)務(wù)范圍。部分媒體當(dāng)時(shí)評(píng)價(jià)程臺(tái)積電因此在前道先進(jìn)制造工藝之外，也成為了后道封裝領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者。
所以才有了前文提到ALETHEIA對(duì)于臺(tái)積電先進(jìn)封裝產(chǎn)能的預(yù)期：當(dāng)時(shí)的既有數(shù)字是2024年實(shí)現(xiàn)先進(jìn)封裝產(chǎn)能的翻番，但仍舊無(wú)法滿足市場(chǎng)需求，所以2025年及后續(xù)還會(huì)持續(xù)擴(kuò)大產(chǎn)能。臺(tái)積電CEO魏哲家(C.C. Wei)甚至提到了CoWoS、3DIC、SoIC技術(shù)近些年會(huì)達(dá)成超過(guò)50%的CAGR增長(zhǎng)率。
市場(chǎng)目前的預(yù)期是，今年封裝業(yè)務(wù)可能占到臺(tái)積電總營(yíng)收的大約10%-15%，CoWoS是其中主力。今年9月，臺(tái)積電對(duì)外宣稱公司的先進(jìn)封裝服務(wù)仍然受到全方位的產(chǎn)能壓力，臺(tái)積電正“壓縮時(shí)間線、加速產(chǎn)能”。臺(tái)積電先進(jìn)封裝技術(shù)與服務(wù)副總裁何軍表示，AI驅(qū)動(dòng)更快的產(chǎn)品研發(fā)周期，從設(shè)計(jì)完成到大規(guī)模量產(chǎn)、封裝的時(shí)間線正從此前的7個(gè)季度壓縮到現(xiàn)在的3個(gè)季度，臺(tái)積電就必須在R&D階段構(gòu)建產(chǎn)能、向裝備制造商下訂單，并在后續(xù)有需要時(shí)對(duì)工具再做調(diào)整。
技術(shù)層面有則消息是值得關(guān)注的：臺(tái)積電計(jì)劃在2026年引入5.5x reticle size(可理解為光刻機(jī)所能處理最大尺寸的5.5倍)的CoWoS-L技術(shù)；而2027年的SoW-X預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，達(dá)成相較現(xiàn)有CoWoS解決方案的40倍算力(computing power)，相當(dāng)于整個(gè)服務(wù)器機(jī)架——這里的40倍應(yīng)該是指單個(gè)晶圓封裝，可容納的計(jì)算或存儲(chǔ)芯片達(dá)成更高性能水平。
趨勢(shì)展望與合作主題
我們很難在一篇文章里對(duì)先進(jìn)封裝的所有子類做技術(shù)及市場(chǎng)趨勢(shì)介紹，所以立足點(diǎn)多少有些偏向更受市場(chǎng)關(guān)注的2.5D/3D先進(jìn)封裝。從去年開始大部分市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)的報(bào)告提到的2.5D/3D封裝發(fā)展技術(shù)趨勢(shì)，至少都包括了：
(1)更大的interposer(中介層)面積——就像前文提到CoWoS技術(shù)方案擴(kuò)展更大的reticle size（掩模尺寸）；
(2)混合鍵合的應(yīng)用持續(xù)擴(kuò)大，除了如AMD、Intel都開始基于混合鍵和來(lái)堆疊片上SRAM，現(xiàn)在更受關(guān)注的是HBM混合鍵合：也就是邏輯die與DRAM堆疊100%的銅對(duì)銅(Cu-Cu)互連，尤其是HBM4對(duì)混合鍵合的全面導(dǎo)入；
(3)面板級(jí)封裝(panel-level packaging)也在今年的好幾份市場(chǎng)研究報(bào)告中被提及。這個(gè)技術(shù)方向未來(lái)會(huì)不會(huì)對(duì)更傳統(tǒng)但也更成熟的晶圓級(jí)封裝造成替換或形成平分秋色的局面，目前我們無(wú)法做明確判斷——Yole在今年的報(bào)告中認(rèn)為該技術(shù)方向正吸引更多參與者投入，具備發(fā)展?jié)摿Α?span style=display:none>TGkesmc
只不過(guò)市場(chǎng)對(duì)面板級(jí)封裝的關(guān)注，主要就是因?yàn)榉叫蚊姘逑啾葓A形載板晶圓有著更高的面積利用率，能實(shí)現(xiàn)更高效、更大吞吐的封裝；這也從側(cè)面表明了市場(chǎng)對(duì)AI芯片先進(jìn)封裝的產(chǎn)能預(yù)期現(xiàn)階段還是很高。
(4)另外，在更遠(yuǎn)的未來(lái)，玻璃芯基板/玻璃interposer和CPO(共封裝光學(xué))這兩個(gè)更具熱度的方向也總被研究報(bào)告提上日程。相對(duì)來(lái)說(shuō)CPO可能更近未來(lái)一些：《國(guó)際電子商情》即將發(fā)布的“2026年電子行業(yè)十大市場(chǎng)及應(yīng)用趨勢(shì)”，就將CPO技術(shù)做了單獨(dú)羅列，即光電轉(zhuǎn)換引擎以chiplet的形式與交換芯片或AI芯片/GPU封裝在一起——隨著NVIDIA、博通等市場(chǎng)參與者的推進(jìn)，這類技術(shù)很快就會(huì)在AI數(shù)據(jù)中心普及——當(dāng)然3D CPO仍舊有些遙遠(yuǎn)。
玻璃芯基板及更加激進(jìn)的玻璃interposer實(shí)則都還沒有明確的量產(chǎn)和商用時(shí)間線，但它們的確是先進(jìn)封裝技術(shù)之中，相較于傳統(tǒng)硅更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)精細(xì)、可靠走線的技術(shù)路線。
在AI與HPC應(yīng)用市場(chǎng)之外，實(shí)則還有一些屬于先進(jìn)封裝技術(shù)的成長(zhǎng)推動(dòng)力，如5G、6G及配套通信技術(shù)的演進(jìn)，電動(dòng)汽車智能化趨勢(shì)造就感知與計(jì)算的融合，及其在安全性、可靠性、能耗、熱管理、成本效益等方面更高的需求，還有前文提到依舊占據(jù)先進(jìn)封裝技術(shù)市場(chǎng)70%份額的消費(fèi)電子——即便其成長(zhǎng)率不會(huì)像AI、HPC那么高，基數(shù)依舊是龐大的。
Yole在報(bào)告中說(shuō)，行業(yè)當(dāng)前正處在先進(jìn)封裝新周期的開端。而這輪周期向前推進(jìn)的要素之一依舊在“合作”上，即便半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈正不可避免地走向區(qū)域化。比如臺(tái)積電、日月光與Amkor的合作，Intel與Amkor的合作；區(qū)域化的聯(lián)盟構(gòu)建也表現(xiàn)出創(chuàng)新共享在現(xiàn)在這個(gè)階段的必要性。如CPO這類更具未來(lái)向的技術(shù)就更需要市場(chǎng)參與者乃至跨行業(yè)的合作了：包括跨越材料、裝備方面的阻礙。
在AI、HPC正為市場(chǎng)大量注入活力的當(dāng)下，先進(jìn)封裝技術(shù)作為其中的物理基礎(chǔ)，顯然正站在風(fēng)口上。而在半導(dǎo)體供應(yīng)鏈走向更具韌性、更為區(qū)域化的同時(shí)，垂直整合的生態(tài)系統(tǒng)也正在先進(jìn)封裝領(lǐng)域建立——合作是這個(gè)產(chǎn)業(yè)亙古不變的主題。
