中國(guó)和外國(guó)電子封裝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析

一、電子封裝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

電子封裝技術(shù)是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，連接芯片制造與終端應(yīng)用，其核心是實(shí)現(xiàn)芯片的保護(hù)、互連、散熱及信號(hào)傳輸。當(dāng)前，全球電子封裝技術(shù)正從傳統(tǒng)封裝向先進(jìn)封裝（如2.5D/3D封裝、扇出型封裝、晶圓級(jí)封裝（WLP）、系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP））升級(jí)，以滿足5G、人工智能（AI）、高性能計(jì)算（HPC）等領(lǐng)域?qū)Ω呙芏取⒏咚俣取⒌凸摹⑿〕叽绲男枨蟆?/p>

（一）中國(guó)電子封裝技術(shù)現(xiàn)狀

中國(guó)電子封裝產(chǎn)業(yè)近年來(lái)呈現(xiàn)技術(shù)突破加速、產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴(kuò)大、政策支持強(qiáng)化的特征，逐步從“跟隨者”向“參與者”轉(zhuǎn)變。

1. 先進(jìn)封裝技術(shù)取得關(guān)鍵突破

• 企業(yè)層面：長(zhǎng)電科技、華天科技、甬矽電子等國(guó)內(nèi)龍頭企業(yè)在2.5D/3D封裝（如硅通孔（TSV）、芯片堆疊）、扇出型封裝（Fan-Out）、晶圓級(jí)封裝（WLCSP）等領(lǐng)域持續(xù)突破。例如，齊力半導(dǎo)體2024年11月啟用的紹興先進(jìn)封裝項(xiàng)目（一期），建成年產(chǎn)200萬(wàn)顆大尺寸AI芯片Chiplet封裝生產(chǎn)線，可實(shí)現(xiàn)GPU、CPU等高端芯片的先進(jìn)封裝，且首批樣品交付提前一個(gè)多月，標(biāo)志著中國(guó)在大尺寸、高算力芯片封裝領(lǐng)域的能力提升。

• 技術(shù)積累：國(guó)內(nèi)企業(yè)已掌握倒裝芯片（Flip-Chip）、三維堆疊（3D Stacking）、系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）等核心技術(shù)，部分技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。例如，萬(wàn)年芯作為“國(guó)家專精特新小巨人企業(yè)”，擁有134項(xiàng)國(guó)內(nèi)專利，其高端封裝測(cè)試生產(chǎn)線可提供多樣化解決方案，滿足不同客戶需求。

2. 政策與產(chǎn)業(yè)生態(tài)支持力度加大

• 政策層面：中國(guó)政府出臺(tái)《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》《集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金》等政策，重點(diǎn)支持封裝測(cè)試產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)能擴(kuò)張。例如，集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金（大基金）多次投資長(zhǎng)電科技、華天科技等企業(yè)，推動(dòng)其先進(jìn)封裝產(chǎn)能建設(shè)。

• 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟：國(guó)內(nèi)組建了“集成電路封測(cè)產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”，整合企業(yè)、高校、科研機(jī)構(gòu)資源，聚焦高密度封裝技術(shù)（如TSV、圓片級(jí)三維再布線）、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)封裝（如SPFN）等領(lǐng)域的研發(fā)，提升產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應(yīng)。

3. 市場(chǎng)規(guī)模快速增長(zhǎng)

• 中國(guó)先進(jìn)封裝市場(chǎng)規(guī)模呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)2025年將達(dá)到1137億元人民幣，占全球市場(chǎng)份額逐步提升。這一增長(zhǎng)主要受益于國(guó)內(nèi)5G、AI、IoT等產(chǎn)業(yè)的需求拉動(dòng)，以及境外封裝產(chǎn)能向中國(guó)轉(zhuǎn)移（如臺(tái)積電、英特爾等企業(yè)在華建廠）。

（二）外國(guó)電子封裝技術(shù)現(xiàn)狀

外國(guó)電子封裝技術(shù)以美國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)為核心，憑借技術(shù)積累與產(chǎn)業(yè)生態(tài)優(yōu)勢(shì)，占據(jù)全球高端封裝市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。

1. 美國(guó)：政策驅(qū)動(dòng)與技術(shù)引領(lǐng)

• 政策支持：2024年11月，美國(guó)拜登政府宣布向佐治亞州、加利福尼亞州、亞利桑那州的先進(jìn)封裝研究項(xiàng)目提供3億美元資助，重點(diǎn)推動(dòng)先進(jìn)基板技術(shù)（用于芯片集成的物理平臺(tái)）的研發(fā)，以減少對(duì)外國(guó)供應(yīng)商的依賴。受資助機(jī)構(gòu)包括Absolics（先進(jìn)基板）、應(yīng)用材料（封裝設(shè)備）、亞利桑那州立大學(xué)（科研）。

• 企業(yè)技術(shù)：英特爾、美光等美國(guó)企業(yè)在先進(jìn)封裝領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。例如，英特爾的Foveros 3D封裝技術(shù)可實(shí)現(xiàn)芯片在垂直方向的堆疊，提高集成度與性能；美光專注于DRAM與邏輯設(shè)備的先進(jìn)封裝，用于HPC與AI應(yīng)用。

2. 中國(guó)臺(tái)灣：臺(tái)積電的創(chuàng)新引領(lǐng)

• 臺(tái)積電（TSMC）作為全球半導(dǎo)體代工龍頭，其先進(jìn)封裝技術(shù)（如CoWoS（基板上晶圓芯片）、SoIC（集成芯片系統(tǒng)））是芯片行業(yè)的關(guān)鍵支撐。臺(tái)積電在臺(tái)灣建立先進(jìn)封裝供應(yīng)鏈集群，聚焦3D IC、SiP、FOWLP（扇出晶圓級(jí)封裝）等技術(shù)，以滿足Apple、AMD、NVIDIA等大客戶對(duì)高算力芯片的需求。此外，臺(tái)積電與Amkor合作在亞利桑那州建立先進(jìn)封裝工廠，符合美國(guó)CHIPS法案的要求。

3. 全球市場(chǎng)格局

• 全球封裝市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，美國(guó)憑借技術(shù)與企業(yè)優(yōu)勢(shì)占據(jù)領(lǐng)先地位，亞洲（中國(guó)、印度）則成為需求增長(zhǎng)最快的地區(qū)。外國(guó)封裝企業(yè)（如英特爾、臺(tái)積電、三星）通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新（如3D封裝、SiP）與產(chǎn)能擴(kuò)張，維持其在高端封裝市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

二、電子封裝技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

隨著摩爾定律放緩（芯片特征尺寸接近物理極限），封裝技術(shù)成為提升芯片性能的關(guān)鍵。未來(lái)，中國(guó)與外國(guó)電子封裝技術(shù)將朝著先進(jìn)化、集成化、綠色化方向發(fā)展，但各自的重點(diǎn)有所不同。

（一）中國(guó)電子封裝技術(shù)趨勢(shì)

1. 先進(jìn)封裝技術(shù)深化

• 繼續(xù)推動(dòng)2.5D/3D封裝（如TSV、芯片堆疊）、扇出型封裝（Fan-Out）、晶圓級(jí)封裝（WLP）等技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，重點(diǎn)解決高算力芯片（如GPU、CPU）的封裝問(wèn)題。例如，齊力半導(dǎo)體的大尺寸AI芯片Chiplet封裝生產(chǎn)線將進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)能，滿足AI產(chǎn)業(yè)的需求。

2. 產(chǎn)業(yè)鏈與生態(tài)完善

• 加強(qiáng)設(shè)計(jì)-制造-測(cè)試環(huán)節(jié)的協(xié)同，完善封裝產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。例如，通過(guò)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟整合設(shè)計(jì)企業(yè)（如華為海思）、制造企業(yè)（如中芯國(guó)際）、封裝企業(yè)（如長(zhǎng)電科技）的資源，推動(dòng)定制化封裝解決方案的開(kāi)發(fā)。

3. 國(guó)際合作與競(jìng)爭(zhēng)力提升

• 與全球領(lǐng)先企業(yè)（如臺(tái)積電、英特爾）、科研機(jī)構(gòu)（如IEEE）開(kāi)展技術(shù)交流與合作研發(fā)，提升國(guó)內(nèi)企業(yè)的技術(shù)水平與創(chuàng)新能力。例如，長(zhǎng)電科技與臺(tái)積電合作，引入其先進(jìn)封裝技術(shù)，增強(qiáng)自身在高端封裝市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

4. 應(yīng)對(duì)市場(chǎng)需求變化

• 隨著5G、AI、IoT等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)高性能、低功耗、小尺寸芯片的需求將持續(xù)增長(zhǎng)。中國(guó)封裝企業(yè)將重點(diǎn)開(kāi)發(fā)低功耗封裝（如SiP）、小尺寸封裝（如CSP）等技術(shù)，以滿足便攜式設(shè)備、智能終端的需求。

（二）外國(guó)電子封裝技術(shù)趨勢(shì)

1. 美國(guó)：先進(jìn)基板與自主能力

• 重點(diǎn)發(fā)展先進(jìn)基板技術(shù)（如高密度互連基板），以解決美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的瓶頸（目前美國(guó)尚未具備生產(chǎn)先進(jìn)基板的能力）。通過(guò)政策資助與企業(yè)研發(fā)，推動(dòng)先進(jìn)基板的產(chǎn)業(yè)化，減少對(duì)外國(guó)（如中國(guó)臺(tái)灣、韓國(guó)）的依賴。

2. 中國(guó)臺(tái)灣：擴(kuò)大封裝能力與技術(shù)創(chuàng)新

• 臺(tái)積電將進(jìn)一步擴(kuò)大先進(jìn)封裝產(chǎn)能（如CoWoS、SoIC），以滿足Apple、AMD、NVIDIA等大客戶對(duì)高算力芯片的需求。同時(shí)，推動(dòng)3D封裝與扇出晶圓技術(shù)的創(chuàng)新，減少AI驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的物理空間要求。

3. 全球共同趨勢(shì)

• 高密度集成：通過(guò)3D封裝、SiP等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更多功能的集成，提高芯片的性能與效率。

• 綠色環(huán)保：推動(dòng)無(wú)鉛封裝（RoHS指令）、低功耗封裝等技術(shù)的應(yīng)用，減少對(duì)環(huán)境的影響。

• 后摩爾時(shí)代的功能翻番：隨著摩爾定律放緩，封裝技術(shù)將成為實(shí)現(xiàn)“功能翻番”的關(guān)鍵，通過(guò)異構(gòu)集成（如CPU+GPU+DRAM的集成）、3D集成等方式，提升芯片的性能。

三、結(jié)論

中國(guó)電子封裝技術(shù)正處于快速發(fā)展期，通過(guò)政策支持、技術(shù)突破與市場(chǎng)擴(kuò)張，逐步縮小與外國(guó)的差距；美國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣省則憑借技術(shù)積累與產(chǎn)業(yè)生態(tài)優(yōu)勢(shì)，維持其在高端封裝市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。未來(lái)，先進(jìn)封裝（如2.5D/3D、SiP、WLP）將成為全球電子封裝技術(shù)的核心方向，中國(guó)需加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，提升在高端封裝市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，以滿足5G、AI等新興產(chǎn)業(yè)的需求。

電子封裝芯片清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長(zhǎng)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(shù)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(zhǎng)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(rùn)濕劑、樹(shù)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(lái)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(shù)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(kāi)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(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(guó)外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國(guó)產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。

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