先进封装(Advanced Packaging),是芯片制造流程中的一道关键工序。如果说传统的芯片封装像给一块精密的“大脑”(芯片裸片)配一个坚固的“头盔”(外壳),起到保护和连接电路板的作用;那么先进封装则是一门艺术,它不再满足于只给一个“大脑”戴头盔,而是巧妙地将多个不同功能的“大脑”或“大脑部件”像搭乐高一样,在三维空间里组装成一个功能更强大、体积更小、速度更快的“超级大脑系统”。这门技术直接决定了高端芯片的最终性能、功耗和尺寸,是延续摩尔定律精神的重要路径。
过去几十年,半导体行业一直遵循着著名的摩尔定律,即通过不断缩小晶体管的尺寸,在同样大小的芯片上塞进更多的晶体管,从而实现性能的飞跃。但这就像在一粒米上刻字,当字小到一定程度,再想刻小就变得异常困难且昂贵。 当“在米上刻字”的难度越来越大时,聪明的工程师们换了个思路:“既然一块芯片的性能提升遇到瓶颈,我能不能把多块不同功能的芯片高效地组装在一起,让它们协同工作,实现‘1+1 > 2’的效果?” 先进封装,正是这个新思路的完美答案。 它通过更精巧的堆叠和互联方式,绕开了单纯依赖缩小晶体管尺寸的物理极限,为人工智能(AI)、高性能计算、5G通信等需要强大算力的领域提供了全新的解决方案。
想象一下,我们不再满足于建一座功能单一的“平房”,而是要建造一座功能复合的“摩天大楼”。先进封装主要有以下几种流行的“建筑风格”:
Chiplet是一种革命性的设计理念。它不再追求制造一整块巨大而复杂的芯片(这种芯片一旦有瑕疵,整块都可能报废),而是将大芯片的功能拆分成一个个标准化的“小芯片模块”(Chiplet),像乐高积木一样。
先进封装已经成为半导体产业链中兵家必争之地,主要玩家分布在产业链的不同环节:
对于价值投资者而言,先进封装不仅仅是一个技术名词,更是一个蕴含巨大机遇的赛道。
过去,投资半导体主要看光刻机;未来,投资半导体除了看光刻机,更要看封装。 对于芯片来说,曾经的“地段、地段、还是地段”正在变为“封装、封装、还是封装”。