华为公布3D叠加芯片封装专利技术

4月5日，华为公布了3D叠加芯片封装专利技术，引发热议。与现有的2.5D和3D包装技术相比，该技术采用了基于旧节点的混合3D叠加技术。这也是华为在美国制裁后，为了保持竞争力，在封装领域取得的另一项技术突破。可见，先进的封装技术，无疑将成为全球巨头争夺的重要战场。

一、行业背景芯片。

随着5G、高性能运算、AI和物联网技术BTS409L1的迅速发展，数字化进程加快，芯片市场需求提高显著。

另一方面，疫情给家庭经济带来了冲击，远程办公和学习人数剧增，数字化设备需求的增加也促使芯片需求增加。

根据半导体行业协会发布的数据显示，2021年全球芯片销售额达到5559美元。中国芯片总销售额达到1925亿美元，同比增长27.1%；美洲市场同比增长27.4%，欧洲市场同比增长27.3%；亚太地区/其他国家增长25.9%；日本增长19.8%。

2、封装技术先进。

以FlipChip(倒装)、2.5D/3DIC(立体封装)、WLP(晶圆封装)、SIP(系统级封装)为代表的先进封装技术，随着手机、电脑、人工智能等终端应用的更加智能化和精密化，传统封装集成技术已不能满足市场需求，因此，以上代表的先进封装技术将成为未来的发展趋势。

传统封装工艺效率低，包装量大，先进的封装工艺能实现更高密度的集成，减少面积浪费，减少芯片间连接距离，提高零件响应速度，大幅度降低成本。

不断吸引大厂投资的先进封装被业内称为芯片高级乐高游戏。无论是台积电、三星、英特尔，还是太阳、月光、安赖、长电等传统OSAT厂商的技术，都在技术上增加了先进封装行业的布局。

1.台积电源：

目前，TSMC(台积电)已将其先进的封装相关技术整合为3DFabric集成技术，可应用于大小、性能强、成本低的不同类型芯片(如处理器、内存或传感器)。

2.三星：

三星目前利用2.5/3D技术，利用2.5/3D堆叠封装技术帮助客户降低设计成本，基于I-Cube(2.5D)和X-Cube(3D)两种封装技术，在很大程度上保证了其封装产能的稳定扩张。

3.英特尔：

英特尔拥有可实现逻辑计算芯片高密度的3D堆叠封装技术Foveros；集2D和3D封装技术于一体的EMIB；未来将进一步开发全新、全方位的互联互通（ODI）技术，为多芯片封装中的小芯片提供更高的灵活性。

三、市场规模和投资。

2021年全球封装市场规模约为777亿美元，其中全球先进封装市场规模约为321亿美元，约占41.3%。Yole预测，先进封装的比重将从2021年的41.3%提升到2025年的49.4%，已成为封装技术迭代的主要动力。

在投资方面，2021年，全球半导体制造商在先进封装领域的投资约为119亿美元。其中，英特尔投资35亿美元，支持Foveros3D封装技术和EMIB（嵌入式多芯片互连桥）技术的发展；台积电投资30.5亿美元，定义3D芯片上系统部件的新系统路线图和技术；日月投资20亿美元，进一步推动Chiplastfoscos先进封装产量和技术升级；三星在先进封装领域拥有15亿美元的资本支出，是3D堆叠内存解决方案的领导者。

四、先进封装设备升级。

1.先进封装芯片市场潜力巨大，相应的先进封装设备赛道也十分明朗。

但随着先进的包装技术发展到更高的密度集成，对包装设备在线宽处理、颗粒控制、工艺精度控制、机器稳定性等方面提出了更高的要求。在芯片封装过程中使用高精度、高稳定性、高效率的贴片机等设备可大大提高封装效率和生产率。因此，贴片设备的升级是未来封装和检测厂家投资的重点。

2.可少损失的高精度可编程。

国奥线性旋转电机具备软着陆作用，能够在±1g内实现稳定强度操控，支撑点速度、加速度和强度操控的编程设定，使粘贴装置头可以触碰芯片表层，在很精确的工作压力下降低损害；

根据组件结构和特点，可提供定制服务，预留气管接口，吸真空，即插即用。

3.高精度对位的贴片，保证良率。

微米位置反馈获取精确数据，±0.01N动力控制精度，±2μm直线重复定位精度，±0.01°旋转重复定位精度，径向偏摆小于10μm，编码器分辨率标准为1μm，在高速运转下仍能稳定输出，提高良性可靠性。

4.Z+R轴集成设计，提升速度。

创新的双轴一体化解决方案，结合传统的伺服电机+滚珠丝杆，解决了Z轴自重负荷、高速、组件Pick和Place、粘贴、推力曲线光滑、峰值推力、有效行程、超高循环寿命、高效生产等问题。

5.电动机组合排列，体积小，重量轻。

直线旋转电机LRS2015重量仅为605g，轻机身重量大大降低了设备高速运动中负载的影响。电动机厚度仅为20mm，可在设备有限的内部空间并排安装多组电动机，减少了芯片的往复运动过程，提高了设备的粘贴安装效率。