人工智能产业在今年迎来了快速发展，AI产值预计创新高，而AI带来的芯片增长需求也带动了先进封装市场。随着摩尔定律放缓，先进封装凭借高效率、低成本和优性能成为半导体后摩尔时代的关键发展方向。
台积电董事长魏哲家公开表示，台积电正持续扩增先进封装产能，以满足客户需求。台积电统计，2024 年先进封装营收占比约为 8%，预计今年将超过 10%，并力争实现高于公司平均水平的毛利率。
先进封装成为当前半导体封测制造领域的热门技术，目前其市场需求呈现出指数级的增长趋势，这源于5G、人工智能、自动驾驶、机器人、航空航天等新兴产业对高性能、小体积和低功耗等芯片的巨大需求。
市场需要更高集成度和更高性能、更低功耗的芯片，但是，这并不是传统封装技术能解决的，先进封装技术是算力芯片发展的重要趋势。传统封装由于自身局限难以满足算力芯片的高标准，在此背景下先进封装技术应运而生。AI需求爆发持续驱动封装技术演进，对芯片封装提出更加严苛的要求。
先进封装技术带来了新的产业机遇，在技术创新方面，3D封装、晶圆级封装、系统级封装等先进技术将成为未来的发展方向。这些技术不仅能够提升芯片的性能和可靠性，还能够降低生产成本，提高生产效率。
2025年11月26-27日，由广东省集成电路行业协会、未来半导体主办的“先进封装可靠性技术暨互连材料大会（CPRIM 2025）”在广州成功举办。大会以“多维互连，可靠赋能”为主题，汇聚了众多国内先进封装企业等高层，大家分享了对先进封装技术和产业趋势的看法。
一、半导体产业面临的“四面墙”
在摩尔定律逐渐逼近物理极限、全球半导体产业竞争日益激烈的背景下，先进封装技术成为了突破“卡脖子”困局、实现产业“换道超车”的关键赛道。珠海天成先进半导体科技有限公司凭借卓越的技术实力、创新的研发能力和高效的产业化能力，迅速崛起为国内半导体先进封装领域的新兴力量。
21世纪以来，信息爆炸式增长，算力需求大规模上升，提升算力成为芯片行业的共同目标，芯片封装制造行业进入新的时代—后摩尔时代。
进入后摩尔时代，芯片产业面临着性能、面积、功耗和存储等痛点。珠海天成先进半导体科技有限公司华南区负责人余雨杭表示，芯片产品的提升面临四面墙，一是存储墙，存储器带宽的增长速度远落后于处理器的计算能力；二是功能墙，通用处理器性能单一，且性能提升遇到瓶颈；三是面积墙，芯片尺寸受限于光刻机的光罩极限；四是功耗墙，多个GPU芯片和高带宽存储器的阵列组成系统，热设计突破万瓦级。
众所周知，传统封装主要采用引线键合工艺实现芯片与外部系统的电连接；先进封装省略了引线方式，采取传输速度更快的凸块中间层等实现电连接。
传统封装形态上主要是2D平面结构，芯片之间缺乏高速互联的硬件支持；先进封装能够支持多芯异构集成，具有2.5D/3D结构，且芯片之间能实现高速互联。
当前先进封装主要包括倒装（Flip Chip）、凸块（Bum）、晶圆级封装（WLP）、系统级封装（SIP）、2.5D 封装（interposer，RDL等）、3D封装（TSV）等封装技术。其中，2.5D和3D封装是AI芯片核心方案。
2.5D封装：介于2D和3D封装之间的技术，将处理器、存储等若干芯片并列排布在中介层上，利用RDL、硅桥、硅通孔（TSV）等技术实现更高密度的互联。采用台积电CoWoS封装形式的英伟达GPU芯片是2.5D封装技术的典型代表，已经实现大规模量产。
3D封装：将多个芯片垂直堆叠，通过硅通孔（TSV）实现芯片之间的电气连接。这种封装方式能够进一步提高芯片的集成度和性能，但技术难度也相对较高，目前可用于R、HBM等存储芯片封装中。
硅通孔（TSV）：完全穿过硅中介层或芯片实现垂直电气连接，是实现 2.5D/3D 封装的关键技术。
二、九重三维集成技术体系，实现芯片的三维堆叠与高性能集成
珠海天成先进半导体科技有限公司华南区负责人余雨杭表示，天成先进定位为行业领先的“TSV立体集成科研生产基地”，致力于半导体晶圆立体集成技术的研发与创新，旨在通过“纵横（2.5D）”“洞天（3D）”“方圆（Micro Assembly）”三大技术系列，实现芯片的三维堆叠与高性能集成。独创的“九重”技术体系不仅填补了珠海先进封测产线的空白，更以文化自信与技术创新的融合，为国产半导体突破“卡脖子”难题提供了新路径。
随着后摩尔时代集成电路制造逼近物理极限，芯片性能提升的传统路径面临严峻挑战；尤其是近年来AI算力的快速发展，对芯片性能提出了前所未有的需求。余雨杭表示，集成电路先进封装制程工艺作为突破瓶颈的关键路径，其技术优势与战略价值正日益凸显。我们牢牢把握这一趋势，精确选准赛道，持续深耕布局，全力加速技术迭代与创新突破，旨在为珠海及大湾区的集成电路产业升级与高质量发展提供核心动能。
据了解，天成先进的三大核心技术系列，通过TSV技术实现芯片三维堆叠，显著提升了晶体管集成度。产品在人工智能、高性能计算、自动驾驶、传感与成像、射频与通信、消费电子及生物医学等先进技术领域具有广泛的市场前景。
天成先进的12英寸晶圆级TSV立体集成生产线生产线聚焦AI、高性能计算、自动驾驶等前沿领域，一期产能达24万片/年，二期规划60万片/年。通过TSV技术实现芯片三维堆叠，使晶体管集成度在同样工艺节点下成倍提升，同时缩短芯片设计周期，降低晶圆制造与封装基板成本，综合成本优势显著。
面对未来，天成先进制定了清晰的战略规划和发展目标。根据规划，天成先进将在2025年—2027年将产能提升至24万片/年，跻身国内半导体立体集成第一梯队；在2028年—2032年，其二期产能将达到60万片/年，推动珠海集成电路产业向500亿规模迈进；而在2033年—2035年，天成先进将全面实现战略目标，成为世界一流的微系统集成制造企业，助力粤港澳大湾区打造“中国集成电路第三极”。
三、先进封装技术的进步需要晶圆制造和EDA产业的高度协同
在异构集成时代，封装已从单纯的保护角色转变为决定系统性能、功耗和成本的核心。可靠性不再是事后验证环节，而必须成为贯穿设计、材料选择、工艺制造及测试验证的全流程前置性考量。
每一代的集成电路封装技术演进的本质是为了实现更高密度的集成、减小面积浪费以及提高元器件反应速度。先进封装是解决芯片封装小型化和实现高密度集成这两大难题的关键途径。先进封装技术通过将多个芯片或芯片模块进行高密度集成，在不突破制程极限的前提下，实现芯片性能的提升和小型化。
半导体先进封装技术的进步，离不开半导体制造业和EDA产业的发展和技术创新和突破。制造环节的技术创新也会推动封装产业的变革。作为一家专注于智能传感器领域的晶圆制造公司，增芯科技已完成国内首条12英寸智能传感器生产线建设，目前进展顺利，预计2025年实现月产能2万片。2026年达成4万片/月目标。2027年达成6万片/月目标。
据介绍，增芯科技公司拥有先进的技术节点和特色工艺，重点布局力学、声学、光学、微流控、生物传感芯片等五大战略方向，已基本搭建12英寸双面套刻、晶圆键合、研磨减薄、深硅刻蚀、牺牲层释放、湿法剥离、纳米孔制备MEMS特色工艺的七大共性工艺平台。目前正在建设以传感器及配套专用ASIC芯片为主要产品的12英寸晶圆制造产线。增芯科技有着国内首条、全球第二条的12英寸智能传感器晶圆制造产线，所生产的芯片将覆盖物联网、工业控制以及汽车电子等各领域。
广州增芯科技有限公司副总裁彭坤指出，先进制造节点与先进封装需求密切相关。人工智能驱动的MEMS+ASIC单芯片集成适应算力内置化、多模态融合和超低延迟需求。国内MEMS产线封装要ASIC协同制造设计，提升从MEMS到智能传感器的国产化率。
从产业价值重构、制造技术突破和未来发展方向三大维度，彭坤系统阐释了AI对智能传感器产业的推动作用。他指出，AI不仅推动传感器向“智能决策节点”升级、向高附加值领域拓展，还助力制造工艺优化、效率提升和柔性生产实现。同时，未来应着力突破高端芯片依赖，加快发展“多模态感知 + AI 大模型”，构建“产学研用”协同创新体系，为产业高质量发展持续赋能。
近年来，随着全球半导体产业的竞争加剧和技术壁垒的不断提升，我国半导体产业面临着巨大的外部压力。特别是在电子设计自动化（EDA）软件工具等关键技术领域，国际技术贸易环境的变化给我国半导体产业的发展带来了挑战。然而，挑战往往伴随着机遇，这些限制措施也让国内企业加快自主研发步伐，推动半导体产业国产化进程加速。作为一家创新型的EDA国产厂商，硅芯科技从事针对先进封装技术的2.5D/3D堆叠芯片EDA软件设计的研发及产业化，自主研发的3Sheng EDA平台助力堆叠芯片设计实现更高性能、更高集成度、更低功耗和更高可靠性，填补国产芯片EDA软件的差距，助力国产芯片设计行业产业升级迭代。
后摩尔时代，先进封装技术凭借超高互连密度和优异的工艺兼容性，成为支撑AI算力等关键应用的基石，但其复杂的多层互连、多材料耦合结构也带来了严峻的可靠性挑战。工艺与设计失配、电-热-力协同壁垒、异质Chiplet互连界面问题等，已成为制约产业高质量发展的主要瓶颈。硅芯科技创始人赵毅博士指出，传统设计验证方法已难以应对，必须重构先进封装范式，将可靠性从设计流程的后端检验环节，前置到系统架构环节中。这与硅芯科技近期提出的“2.5D/3D EDA+新范式”理念契合，即通过构建跨工艺、跨芯粒、跨物理场的系统协同设计体系，实现系统级的、可预测的可靠性保障。
跨工艺协同奠定可靠性制造基石新范式强调“以工艺为基础”，在架构规划阶段即依据工艺约束进行Chiplet划分与布局，从源头规避制造失配，实现“可制造性即可靠性”的前置化。跨芯粒协同保障系统级互连可靠性通过专用工具链，对互连规划与电-热-力耦合进行协同仿真与优化，直接应对高速接口信号完整性、堆叠热应力等系统级互连失效风险。跨物理场协同实现可靠性前瞻预测与闭环优化在设计早期即进行多物理场耦合仿真与循环分析，任何潜在风险均可实时反馈至设计端进行闭环优化，使可靠性成为可前瞻预测、可持续优化的主动设计目标。
“2.5D/3D EDA+新范式”将可靠性系统地内嵌于设计生命周期，实现了从设计、仿真、建模到验证的全链条闭环，为提升国产高性能芯片的成熟度与竞争力，驱动先进封装产业高质量发展，提供了至关重要的核心支撑。
先进封装技术的前景是广阔的，随着半导体产业链的不断完善，技术的进步，先进封装产品越来越多，以满足日益增长的AI芯片集成度和对每个组件更高性能的需求。先进封装产品需要产业链更协同，目前行业仍处于发展初期，产业进步上升空间大，还有很多技术难题等待企业去解决，如芯片互联、散热问题、材料技术、单一芯片向异质集成的架构性选择、EDA升级、2.5D/3D堆叠等关键技术、异质集成技术、Chiplet多芯粒架构与先进封装工艺的深度融合等，这些难题需要产业化协同，也需要更多的科学家、工程师不断突破，找到最佳的解决方案，推动先进封装技术的进步和产业发展。