AI芯片带火先进封装，玻璃基板和CPO成未来风口

在近期于江苏无锡举办的“未来半导体生态大会”上，多位业内专家达成共识，认为2.5D/3D封装、玻璃基板以及光电共封装（CPO）等前沿技术，已成为推动人工智能芯片演进的核心路径。此前，华为方面提出了“韬（τ）定律”，提倡通过缩减信号传输路径，并融合异构集成与系统级优化手段，来增强计算能力并改善能耗表现。这被业界视为半导体产业在后摩尔时代延续AI芯片发展的重要策略。

宏茂微电子首席科学家郭一凡在会议期间表示，随着晶体管微缩工艺逐渐逼近物理极限，行业创新的重心正从单纯的工艺节点缩小，转移到3D封装及系统级集成上。他强调，当前AI算力需求呈指数级增长，产业瓶颈已由计算核心转移至内存与互连架构。先进封装技术能够有效提升芯片集成度、拓展内存带宽并减少传输延迟，是打破性能天花板的关键手段。

从全球市场来看，各大半导体巨头均在加速布局异构集成与先进封装领域。例如，台积电的CoWoS和SoIC等2.5D及3D封装方案，已广泛应用于AI服务器和高性能计算（HPC）芯片，直接拉动了全球先进封装产能的扩充。半导体行业协会封测分会秘书长徐冬梅透露，预计到2026年，全球半导体封测市场规模将达到961亿美元（约人民币6514.15亿元），其中先进封装的市场份额将首次超过54%。她同时指出，国内封测行业经过二十多年的积累，已实现从“跟跑”到“并跑”的跨越，长电科技、通富微电和华天科技等企业均稳居全球前十，且2.5D、3D、Chiplet及扇出型（Fan-out）封装均已迈入量产阶段。

市场研究机构Yole分析师赵灿也给出预测，全球先进封装市场产值将从2025年的540亿美元（约人民币3660.40亿元）攀升至2031年的1090亿美元（约人民币7388.58亿元）。这一增长主要得益于AI、高性能计算及大模型训练需求的持续爆发，其中2.5D与3D封装将是增速最快的细分赛道。

针对未来的技术走向，郭一凡总结了三大主流趋势：首先是CoWoS与3D堆叠技术的持续迭代，借助硅通孔（TSV）技术深度整合GPU、CPU及高带宽内存（HBM），打造更高密度的系统级芯片（SoC）；其次是面板级封装（PLP），通过采用大尺寸矩形基板来提高材料利用率和生产效率，从而压低综合成本；最后是备受瞩目的玻璃基板封装技术。

玻璃基板凭借尺寸稳定性高、热膨胀系数低、平整度好以及高频信号传输性能优异等特点，正成为解决大尺寸AI芯片和Chiplet异构集成中传统有机基板翘曲与信号衰减问题的理想方案。近期，国内面板巨头京东方与康宁达成合作，共同推进玻璃基板技术的研发，进一步引爆了市场热情。沃格光电创始人易伟华在座谈会上补充道，玻璃线路板能够完美契合下一代CPU、CPO、射频天线及Chiplet等应用场景，是支撑算力升级的底层关键材料。

不过，该技术的全面商业化仍需时日。云天半导体董事长于大全预计，国内玻璃基板封装的大规模量产最快要到2028年才能落地。目前产业中游工艺正趋于成熟，但上游的电镀、物理气相沉积（PVD）、化学机械抛光（CMP）及湿法工艺等核心设备仍需攻坚。

此外，随着3D堆叠层数增加和Chiplet面积扩大，高功耗带来的散热难题日益凸显。中微高科电子总经理助理李轶楠介绍，业界正积极探索背面玻璃通孔（TGV）导热、嵌入式微流道冷却、金刚石与石墨烯导热材料，以及热界面材料（TIM）结合高效散热器等多元化散热方案。

先进封装的普及也在重塑电子设计自动化（EDA）工具的发展轨迹。矽芯科技CEO赵毅指出，在2.5D与3D架构下，设计流程必须统筹多裸片、多材料、多物理场及跨工艺协同，仿真验证的权重显著上升。封装已从后道工序前置为系统规划初期的核心环节。据悉，该公司已发布新一代2.5D/3D AI智能EDA Agent，重点面向高性能计算、CPO、汽车电子及微系统等新兴领域。

注：按1美元≈6.78人民币计算