IDTechEx：先进半导体封装技术为以数据为中心的未来铺平道路

如果未来用一个词来分类，那就是“以数据为中心”。几十年来，IC厂商设计的芯片将所有功能都集成到一个芯片上；然而，随着业界看到摩尔定律的放缓，扩展单片IC变得更加困难和昂贵。IC厂商已被推向“先进半导体封装技术”，以满足世界的数据需求。

如今，几乎每个行业的各个层面都出现了数据爆炸。数字世界每秒产生4000 TB的数据，预计这一数量在未来将大幅增加。数据丰富的应用程序，如机器学习和人工智能，是诸多应用领域中的关键数据使能器，包括数据中心、5G和自动驾驶车辆。运行这些应用程序需要强大的处理器，其基础是基于硅的集成电路（IC）。

半导体封装工艺在半导体制造和设计中起着关键作用。例如，在IC封装工艺中，IC裸片封装在带有电触点的支撑壳中。该支撑壳保护IC裸片免受物理伤害和腐蚀，并将IC连接到PCB板和其他设备。半导体封装已经存在了几十年，半导体封装第一次大规模生产是在20世纪70年代初。那么，还有什么新的技术呢？

（图源：IDTechEx）

如前所述，由于摩尔定律的放缓和单片集成电路制造成本的增加，供应商需要新的设计方法来实现高性能、低成本的处理器。一种称为“chiplet”的新设计是未来的主要发展趋势。

chiplet背后的想法是将单片集成电路“拆分”为多个功能块，将功能块重组为单独的chiplet，然后在封装级别“重新组装”这些功能块。理想情况下，基于chiplet设计的处理器应具有与单片集成电路相同或更高的性能，但总生产成本更低。

封装方法，特别是用于连接多个chiplet的封装方法，在chiplet设计中起着至关重要的作用，因为它们将影响整个系统的性能。这些封装技术，包括2.5D IC、3D IC和高密度扇出晶圆级封装，被归类为“先进半导体封技术”，是IDTechEx最新发布的研究报告“先进半导体封装2023-2033”的主题。它们允许在单个基板上的不同工艺节点处合并多个chiplet，并具有较小的凸块尺寸，以实现更高的互连密度和更高的集成能力。

目前，chiplet的热度居高不下，因为它被给予厚望。它被认为是延续摩尔定律的新技术。全球半导体芯片巨厂纷纷布局Chiplet，并组织UCle联盟。

据Yole数据显示，2021年全球封装市场规模约达777亿美元。其中，先进封装全球市场规模约350亿美元，预计到2025年先进封装的全球市场规模将达到420亿美元，2019-2025年全球先进封装市场的CAGR约8%。相比同期整体封装市场（CAGR=5%）和传统封装市场，先进封装市场增速更为显著。

先进半导体封装技术是下一代集成电路的关键基础，它将被应用于四个关键市场：数据中心、5G、自动驾驶汽车和消费电子产品。