中國芯片先進工藝與先進封裝技術的發展趨勢及市場應用

在后摩爾時代，芯片制程工藝受成本激增和技術壁壘影響，改進速度逐漸放緩，而先進封裝技術成為提升芯片性能的關鍵路徑。中國在先進封裝領域積極布局，通過技術創新和材料國產化突破，正逐步在全球市場中占據重要地位。

先進封裝技術的核心價值與市場驅動

• 突破制程瓶頸的關鍵路徑：隨著28nm、7nm、5nm等制程節點的開發成本分別達到5130萬美元、2.97億美元、5.40億美元，單純依賴摩爾定律提升性能的模式面臨挑戰。先進封裝通過2.5D/3D集成、芯粒（Chiplet）等技術，可突破單芯片光刻面積限制和成品率問題，在成本可控前提下實現性能躍升。

• AI算力需求的直接推動：AI芯片對高運算性能的需求催生了FC-BGA等先進封裝形式，其中ABF載板作為FC-BGA的核心部件，因支持更精密線路和高腳數傳輸，成為CPU、GPU、FPGA等高端芯片的標配。日本旭化成近期因PSPI（先進封裝“超級膠水”）產能不足導致供應短缺，側面反映出先進封裝市場的爆發式增長。

• 國產化戰略的重要方向：中國半導體材料整體國產化率約15%，封裝材料國產化率不足30%，高端領域依賴進口。ABF載板等關鍵材料的全球市場份額被中國臺灣、日本廠商主導（前五大廠商占比超79%），國產化替代空間廣闊。

先進封裝技術的創新方向與應用場景

• 技術路徑創新：華為CEO任正非提出的“疊加和集群”方法，本質上是通過封裝技術實現芯片性能提升。例如，通過多芯片疊加（如3D集成）和集群計算優化，可使計算結果接近最先進制程水平。公開論文顯示，封裝技術能有效提高集群計算效率，進一步驗證了其對半導體產業的戰略價值。

• 材料與工藝突破：

• ABF載板：相較于傳統BT載板，ABF材質在信號傳輸性、精密線路加工等方面優勢顯著，占高端封裝材料成本的70%-80%。預計到2028年，ABF載板在全球芯片載板市場的占比將達57%，市場規模有望從2023年的125億美元增至181億美元。

• PSPI與濕電子化學品：PSPI作為先進封裝必需的鍵合材料，因AI需求激增陷入供應緊張；濕電子化學品、封裝基板等材料的國產化進程加速，推動PCB龍頭企業向高端材料領域布局。

• 應用領域拓展：先進封裝技術已廣泛應用于：

• 消費電子：智能手機SoC芯片采用3D堆疊封裝提升集成度；

• 數據中心：AI服務器GPU通過2.5D封裝實現高帶寬互聯；

• 汽車電子：車規級芯片通過先進封裝提升可靠性和散熱性能。

中國先進封裝產業的發展現狀與挑戰

• 市場規模與增長潛力：2024年全球先進封裝市場規模預計達519億美元，2028年將增至786億美元，年化復合增速10.05%，遠超傳統封裝的3.2%。中國封測廠商市場份額提升（如長電科技位列全球第三），為ABF載板等材料國產化提供了下游支撐。

• 核心瓶頸與突破進展：

• 材料與設備依賴：ABF載板的生產設備和關鍵原材料（如超高純度樹脂）仍依賴進口；

• 技術工藝壁壘：精密線路加工（線寬/線距≤2μm）和良率控制難度高；

• 國產化進展：國內頭部企業已啟動ABF載板量產項目，部分廠商在BT載板領域實現突破，逐步向高端市場滲透。

未來趨勢與建議

• 技術融合加速：先進封裝與Chiplet、異構集成等技術深度融合，推動“More than Moore”時代的到來；

• 材料國產化攻堅：重點突破ABF載板、PSPI、高端引線框架等材料的技術壁壘，構建自主供應鏈體系；

• 政策與資本協同：通過專項補貼、產業基金等方式支持企業擴產與研發，同時加強與下游封測廠商的聯動，形成“設計-制造-封裝”協同創新生態。

先進封裝技術不僅是中國突破高端芯片制程限制的“繞道超車”路徑，更是全球半導體產業發展的必然趨勢。隨著國產化進程加速和技術創新深化，中國有望在未來3-5年內實現ABF載板等關鍵材料的規模化替代，推動全球半導體產業格局重構。

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水基清洗的工藝和設備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個長期的使用和運行方式。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境中的濕氣，通電后發生電化學遷移，形成樹枝狀結構體，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、焊料槽內的浮點、灰塵、塵埃等，這些污染物會導致焊點質量降低、焊接時焊點拉尖、產生氣孔、短路等等多種不良現象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關注的呢？助焊劑或錫膏普遍應用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質在所有污染物中的占據主導，從產品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產品質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，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質引發接觸電阻增大，嚴重者導致開路失效，因此焊后必須進行嚴格的清洗，才能保障電路板的質量。

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