长电科技发布原子级封装"四精度革命" 开启半导体系统集成新时代

问题:传统微缩路径承压,系统性能提升遭遇“天花板” 郑力论坛发言中指出,先进制程持续演进但已越来越接近多重边界:一上,器件尺寸逼近物理极限,继续缩小带来的边际收益下降;另一方面,研发与制造成本快速攀升,单靠制程微缩推动性能提升的难度和代价同步增大;鉴于此,行业需要新的增量路径,把提升算力、带宽与能效的重心,从“单点晶体管”扩展到“系统级结构与互连体系”。 原因:原子级封装带来“四个精度”跃迁,重塑系统集成范式 郑力认为,以混合键合为代表的原子级封装,正推动产业进入以“精度革命”为核心的阶段。其关键在于四个维度的工艺能力跃迁:对准精度提高,支撑更复杂的多芯片对接;互连密度显著提高,使芯片间通信从“有限通道”走向“高密度网络”;表面粗糙度控制更严格,为可靠键合与长期稳定性奠定基础;界面间隙被压缩到更高要求水平,以降低互连损耗、提升信号质量与能效表现。上述变化共同指向一个结果:芯片制造正在由“单颗芯片性能竞争”转向“系统级制造能力竞争”,封装与互连成为决定系统上限的重要变量。 影响:从制造到应用两端共振,算力互联与光电融合加速落地 业内分析认为,原子级封装的意义不仅在于提升单一器件指标,更在于带动系统架构重组。其一,超大规模互联成为可能。通过更高密度、更低损耗的芯片互连,可在更紧凑的空间内组织数千乃至数万个计算单元,缓解算力系统在带宽、延迟与能耗上的瓶颈,为大规模训练与推理提供底座。其二,光电合封等方向受到关注。随着数据中心与高性能计算对高速互联需求上升,光电器件与芯片的微系统级集成被视为提升吞吐与能效的重要路径,先进封装由此与通信、材料、光学等多学科交叉融合更紧密。 对策:制造复杂度上升,工程协同与测试能力成为规模化关键 郑力同时提示,原子级封装把工艺窗口推向更苛刻区间,带来的挑战是系统性的:工艺链更长、变量更多、并发问题突出,任何环节的波动都可能放大为良率损失。为此,生产组织方式需要从经验驱动转向数据与模型驱动,通过数字化建模与仿真把问题尽量前移,在设计、工艺、设备与材料之间建立更紧密的闭环协同,以提升工艺稳定性与良率爬坡效率。 在规模化约束中,测试被认为是“绕不开的一关”。3D堆叠与多芯片集成会引入复合良率、热管理、机械应力等多重风险,单一维度的检测难以覆盖真实工况。业内普遍强调,应加强电学、热学、机械等多维度验证能力建设,完善从晶圆级到封装级再到系统级的测试策略,推动标准、设备与流程协同升级,确保可靠性与量产一致性。 前景:先进封装或成下一阶段产业竞争焦点,生态协同决定落地速度 从产业趋势看,先进封装正在由“提升单项指标的工艺选择”升级为“决定系统竞争力的核心能力”。未来一段时间,围绕混合键合、3D堆叠、光电合封等方向的投入预计将继续增加,竞争焦点将从单一企业能力扩展到产业链协同效率:上游材料、设备与EDA工具的适配程度,制造与测试体系的成熟度,以及设计—封装—系统的联合优化水平,将共同决定新技术从示范到量产的速度与成本曲线。

原子级封装技术的突破,反映了全球芯片产业在面对物理极限时的积极应对;这不仅是工艺的进步,更是产业发展思路的深刻调整。从单纯追求微缩到强调系统级集成,从传统工艺到智能化制造,芯片产业正在完成一次全方位升级。此转变表明,未来的芯片竞争力将不再由单一因素决定,而是由系统集成能力、工艺控制精度、智能决策水平等多因素共同决定。对中国芯片产业而言,掌握和发展原子级封装等先进技术,既是追赶国际先进水平的必要之举,也是实现产业高质量发展的战略选择。