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       6月21日消息，本月舉行的2021世界半導(dǎo)體大會(huì)暨南京國(guó)際半導(dǎo)體博覽會(huì)上，中國(guó)工程院院士、浙江大學(xué)微納電子學(xué)院院長(zhǎng)吳漢明表示，后摩爾時(shí)代中國(guó)必須在芯片封裝技術(shù)方面尋求突破，尤其通過(guò)異構(gòu)集成電路（HeterogeneousintegrationCircuits）路徑，以趕上全球行業(yè)領(lǐng)先者。
　　
　　吳漢明指出，隨著摩爾定律可能達(dá)到其物理極限的后摩爾時(shí)代下，截止今年，芯片性能的年增長(zhǎng)率已從2002年的57%高點(diǎn)降至3%，發(fā)展速度慢下來(lái)了，創(chuàng)新空間和追趕機(jī)會(huì)大，這意味著封裝技術(shù)突破會(huì)給中國(guó)芯片產(chǎn)業(yè)更多的追趕機(jī)會(huì)。
　　
　　具體來(lái)說(shuō)，在2021世界半導(dǎo)體大會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院院士、上海交通大學(xué)黨委常委、副校長(zhǎng)毛軍發(fā)指出，“異構(gòu)（原話是異質(zhì)，但行業(yè)統(tǒng)一為異構(gòu)）集成電路”是中國(guó)芯片封裝產(chǎn)業(yè)可以保持行業(yè)領(lǐng)先地位的一個(gè)重要方法。
　　
　　所謂異構(gòu)集成電路，就是在同一個(gè)3D系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)中，將不同工藝制造的硅和非硅器件集成到一個(gè)更高級(jí)別的系統(tǒng)。
　　
　　毛軍發(fā)表示，“異構(gòu)集成電路是后摩爾定律時(shí)代芯片產(chǎn)業(yè)的新方向.......對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)，這也是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，也是一個(gè)機(jī)遇?！?br/>　　
　　吳漢明則在演講中表示，“既然先進(jìn)工藝很難走，用戶(hù)包括設(shè)計(jì)公司最關(guān)心的應(yīng)該是系統(tǒng)性能。通過(guò)異構(gòu)集成，國(guó)內(nèi)開(kāi)始有公司用40nm的工藝的芯片性能可以和與16nm相媲美，通過(guò)比較成熟的工藝做出比較先進(jìn)的系統(tǒng)，我覺(jué)得這代表未來(lái)的技術(shù)延伸、技術(shù)發(fā)展方向?！?br/>　　
　　與兩位院士觀點(diǎn)較為相似的還有英特爾。近日接受媒體采訪時(shí)，英特爾組件研究集團(tuán)封裝系統(tǒng)研究總監(jiān)約翰娜·斯旺(JohannaSwan)表示，異構(gòu)集成電路是封裝技術(shù)的未來(lái)趨勢(shì)。
　　
　　芯片生產(chǎn)最后一公里的核心步驟
　　
　　芯片是在半導(dǎo)體材料上構(gòu)建的一個(gè)復(fù)雜的電路系統(tǒng)。因此，制造芯片是人類(lèi)歷史上最為復(fù)雜的制造工藝。
　　
　　一般來(lái)說(shuō)，集成電路分成五大版塊——設(shè)計(jì)、制造、封測(cè)（封裝測(cè)試）、材料和裝備。
　　
　　芯片封測(cè)位于產(chǎn)業(yè)鏈下游，是指通過(guò)測(cè)試的晶圓按照產(chǎn)品型號(hào)及功能需求加工得到獨(dú)立芯片的過(guò)程，是半導(dǎo)體生產(chǎn)的最后一公里。清華大學(xué)集成電路學(xué)院教授魏少軍曾將“芯片封測(cè)”比喻成書(shū)本印刷的裝訂步驟，其具有重要作用。
　　
　　芯片封測(cè)包括封裝和測(cè)試。其中，芯片封裝環(huán)節(jié)為安裝半導(dǎo)體集成電路芯片用的外殼，是溝通芯片內(nèi)部世界與外部電路的橋梁，為芯片的電信號(hào)和電源提供了一個(gè)著陸區(qū)，起到安放、固定、密封、保護(hù)芯片和增強(qiáng)電熱性能的作用。如果你拆開(kāi)設(shè)備終端內(nèi)部芯片、閃存部分，就會(huì)看到表面上的黑色硬殼，這就是芯片封裝后的成果。
　　
　　芯片封裝在電子供應(yīng)鏈中看似不起眼，卻一直在發(fā)揮關(guān)鍵作用。作為芯片生產(chǎn)最后一公里的核心步驟，如果沒(méi)有封裝環(huán)節(jié)，就無(wú)法保證可用性，芯片也就難以出貨銷(xiāo)售。
　　
　　隨著半導(dǎo)體在不斷地在做小，尺寸已經(jīng)縮小到了納米量級(jí)，傳統(tǒng)的熱壓、焊接封裝芯片的技術(shù)方法已滿(mǎn)足不了需求。在消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品輕、小、短、薄化的市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)下，輸出入腳數(shù)大幅增加，使得3D封裝、扇形封裝(FOWLP/PLP)、微間距焊線技術(shù)，以及系統(tǒng)封裝(SiP)等技術(shù)的發(fā)展成為延續(xù)摩爾定律的最佳選擇之一，半導(dǎo)體封測(cè)行業(yè)也在由傳統(tǒng)封測(cè)向先進(jìn)封測(cè)技術(shù)過(guò)渡。
　　
　　例如，通過(guò)名為SiP（SystemInaPackage、系統(tǒng)級(jí)封裝）的封裝工藝，蘋(píng)果的AirPodsPro可以將核心系統(tǒng)的體積大幅縮小，搭載各種復(fù)雜的傳感器和芯片，降低功耗；另外，蘋(píng)果最新發(fā)布的AirTag藍(lán)牙防丟器，通過(guò)先進(jìn)封裝工藝，將蘋(píng)果U1UWB（超寬帶）收發(fā)器等數(shù)十個(gè)傳感器和芯片塞進(jìn)硬幣大小里面，與CR2032紐扣電池結(jié)合，實(shí)現(xiàn)超過(guò)一年的續(xù)航表現(xiàn)。AirTag成為了蘋(píng)果史上最為創(chuàng)新的產(chǎn)品之一。
　　
　　這說(shuō)明，封裝不僅僅是制造過(guò)程的最后一步，它正在成為產(chǎn)品創(chuàng)新的催化劑。
　　
　　后摩爾時(shí)代，芯片封裝技術(shù)需要突破
　　
　　不止是英特爾，半導(dǎo)體行業(yè)人士均認(rèn)為，異構(gòu)集成電路這一先進(jìn)封裝技術(shù)路徑是后摩爾時(shí)代新的突破方向。
　　
　　在2021世界半導(dǎo)體大會(huì)上，全球領(lǐng)先的集成電路制造和技術(shù)服務(wù)提供商“長(zhǎng)電科技”首席執(zhí)行長(zhǎng)鄭力在演講中指出，利用異構(gòu)集成電路這一技術(shù)路徑，先進(jìn)封裝可以將集成電路組合成一個(gè)功能強(qiáng)大的半導(dǎo)體芯片，將有助于拓展摩爾定律。
　　
　　“不光是AMD，臺(tái)積電也好，英特爾也好，國(guó)際頭部企業(yè)都在積極布局異構(gòu)集成，在半導(dǎo)體后道技術(shù)上發(fā)力實(shí)現(xiàn)一個(gè)是集成的問(wèn)題，一個(gè)是高密度互連的問(wèn)題，確實(shí)在業(yè)界后摩爾定律時(shí)代，大家用不同途徑繼續(xù)提升芯片集成度?！编嵙Ρ硎荆冗M(jìn)封裝逐漸成為集成電路芯片成品制造產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵工藝技術(shù)之一。
　　
　　事實(shí)上，中國(guó)芯片封裝業(yè)是整個(gè)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中發(fā)展最早的，也是處于領(lǐng)先地位。根據(jù)中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2004年至今，中國(guó)半導(dǎo)體封測(cè)行業(yè)一直保持高速發(fā)展，年復(fù)合增長(zhǎng)率為15.8%。而2015年并購(gòu)新加坡星科金朋的江蘇長(zhǎng)電科技，規(guī)模已經(jīng)躋身世界第三。
　　
　　不過(guò)，當(dāng)前中國(guó)封裝企業(yè)大多以傳統(tǒng)封裝技術(shù)為主，先進(jìn)封裝技術(shù)水平與國(guó)際領(lǐng)先水平仍有一定差距。盡管中國(guó)封測(cè)四強(qiáng)（長(zhǎng)電、通富、華天、晶方）通過(guò)自主研發(fā)和兼并收購(gòu)，快速積累先進(jìn)封裝技術(shù)，但根據(jù)公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示，2018年中國(guó)先進(jìn)封裝營(yíng)收占了中國(guó)集成電路封測(cè)總營(yíng)收的25%，遠(yuǎn)低于全球41%的比例。
　　
　　盡管如此，中國(guó)作為全球最大集成電路市場(chǎng)的地位不能被忽視。在2021世界半導(dǎo)體大會(huì)上，工業(yè)和信息化部電子信息司司長(zhǎng)喬躍山表示，2020年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到8848億元，“十三五”期間年均增速近20%，為全球同期增速的4倍。同時(shí)，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新與市場(chǎng)化上取得了顯著突破，設(shè)計(jì)工具、制造工藝、封裝技術(shù)、核心設(shè)備、關(guān)鍵材料等方面都有顯著提升。
　　
　　毛軍發(fā)認(rèn)為，中國(guó)要打破集成電路傳統(tǒng)“路”的思路，我們向場(chǎng)的演變，場(chǎng)的結(jié)合，進(jìn)行多學(xué)科交*，包括電子科學(xué)與技術(shù)、物理學(xué)特別是人工智能對(duì)電路的設(shè)計(jì)，需要力學(xué)、化學(xué)、材料等等多學(xué)科交*開(kāi)展研究。

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