本文由半導體產(chǎn)業(yè)縱橫（ID：ICVIEWS）編譯自financialcontent

先進封裝緣何成為半導體核心競逐領域。

隨著人工智能革命加速推進至2025年末，業(yè)界關注的焦點已從芯片的晶體管數(shù)量轉向支撐這些晶體管的復雜架構。盡管大規(guī)模語言模型（LLM）對計算能力的需求空前高漲，但主要的瓶頸不再僅僅是處理器的速度，而是“內(nèi)存墻”——即數(shù)據(jù)在內(nèi)存和邏輯之間傳輸速度的物理極限。先進封裝技術已成為解決這一危機的關鍵方案，它從制造過程中的次要步驟轉變?yōu)榘雽w創(chuàng)新的核心前沿。

此次轉型的核心是Kulicke and Soffa Industries。該公司已成功轉型，從傳統(tǒng)引線鍵合領域的領導者躍升為人工智能先進封裝領域的關鍵參與者。KLIC通過實現(xiàn)高帶寬內(nèi)存（HBM）和芯片組架構所需的復雜堆疊和互連，證明人工智能性能的未來不僅取決于芯片設計者，更取決于封裝技術大師。

利用無磁通TCB技術突破內(nèi)存壁壘

2025 年人工智能硬件的技術挑戰(zhàn)在于從二維布局向 2.5D 和 3D 異構架構的過渡。傳統(tǒng)的引線鍵合技術使用細金線或銅線將芯片連接到封裝上，但這種技術越來越無法滿足英偉達 Blackwell 系列等人工智能 GPU 的超高速需求。這些現(xiàn)代加速器需要數(shù)千個被稱為微凸點的微小連接，且精度需達到 10 微米以下。正是在此背景下，KLIC 的先進解決方案部門，特別是其 APTURA?系列產(chǎn)品，顯得至關重要。

KLIC 的突破性技術是無助焊劑熱壓鍵合 (FTC)。與使用化學助焊劑去除氧化物的傳統(tǒng)方法（該方法會在 HBM4 所需的小間距下留下難以清除的殘留物）不同，KLIC 的 FTC 技術采用原位甲酸蒸汽。這種“干式”工藝可確保更清潔、更可靠的鍵合，從而實現(xiàn)小至 8 微米的互連間距。這種精度對于 12 層和 16 層 HBM 堆疊至關重要，這些堆疊可提供下一代 AI 訓練所需的 4TB/s 以上的帶寬。

此外，KLIC 還推出了 CuFirst?混合鍵合技術。傳統(tǒng)的鍵合方式需要加熱和加壓來熔化焊球，而混合鍵合技術則允許在室溫下實現(xiàn)銅對銅互連，之后再進行介質(zhì)密封。這種“無焊球”方法顯著縮短了數(shù)據(jù)傳輸距離，與上一代產(chǎn)品相比，延遲和功耗最多可降低 40%。通過提供這些工具，KLIC 正在幫助業(yè)界突破傳統(tǒng)硅芯片尺寸縮放的物理極限，這一趨勢通常被稱為“超越摩爾定律”。

駕馭CoWoS 供應鏈

先進封裝技術的戰(zhàn)略重要性在世界領先的晶圓代工廠臺積電的供應鏈中體現(xiàn)得淋漓盡致。到2025年底，臺積電的晶圓基板封裝（CoWoS）產(chǎn)能已成為科技界最寶貴的資源。為了滿足英偉達和AMD的需求，臺積電將其CoWoS產(chǎn)能翻番至每月約8萬片晶圓，而符合這些生產(chǎn)線要求的設備供應商的市場地位也因此得到鞏固。

KLIC已成功躋身這一精英行列，其無助焊劑TCB系統(tǒng)已通過臺積電CoWoS-L工藝認證。這使得KLIC與ASMPT和BE Semiconductor Industries等現(xiàn)有廠商展開直接競爭。盡管ASMPT在更廣泛的市場中仍保持著高產(chǎn)量領先地位，但KLIC專注于無助焊劑技術，使其成為滿足AI服務器模塊高良率、高可靠性要求的首選合作伙伴。對于NVIDIA等公司而言，擁有像KLIC這樣多家合格的設備供應商，能夠確保更具韌性的供應鏈，并有助于緩解2023年和2024年困擾整個行業(yè)的長期短缺問題。

這一轉變也使AMD受益，該公司在采用3D芯片架構方面一直更為積極。AMD今年早些時候推出的MI350系列采用3D混合鍵合技術，將計算芯片直接堆疊到I/O芯片上。這種架構選擇使AMD在能效方面擁有競爭優(yōu)勢，而能效對于數(shù)據(jù)中心運營商而言，其重要性已與原始速度不相上下。隨著這些科技巨頭爭奪人工智能領域的霸主地位，他們對先進封裝設備供應商的依賴實際上已使KLIC等公司成為了人工智能時代的“軍火商”。

超越摩爾定律

先進封裝技術的興起標志著半導體行業(yè)格局的根本性轉變。幾十年來，半導體行業(yè)一直遵循摩爾定律，通過縮小單個晶體管的尺寸，每兩年晶體管密度翻一番。然而，隨著晶體管尺寸接近原子尺度，進一步縮小尺寸的成本和復雜性也急劇上升。先進封裝技術提供了一種擺脫這種經(jīng)濟困境的方法，它允許工程師將芯片“分解”成更小、更專業(yè)的芯片單元，這些芯片單元可以在不同的工藝節(jié)點上制造，然后再拼接在一起。

這一趨勢具有深遠的地緣政治意義。在美國《芯片法案》以及歐洲和日本類似舉措的推動下，將封裝能力遷回西方國家已成為新的關注焦點。歷史上，封裝被視為利潤低、勞動密集型的“后端”工序，通常外包給東南亞。而展望2026年，封裝被視為高科技、高利潤的“中端”工序，對國家安全和科技主權至關重要。KLIC作為一家總部位于美國、業(yè)務遍及全球的公司，擁有得天獨厚的優(yōu)勢，能夠從這一回流趨勢中獲益。

此外，人工智能對環(huán)境的影響正受到密切關注。處理器與其內(nèi)存之間數(shù)據(jù)傳輸所需的能量往往超過實際計算所需的能量。通過使用KLIC的先進鍵合技術將內(nèi)存更靠近邏輯電路，業(yè)界在“綠色人工智能”領域取得了顯著進展。降低互連的寄生電容不再僅僅是一個技術目標，而是全球最大數(shù)據(jù)中心運營商可持續(xù)發(fā)展的必然要求。

通往玻璃基板和CPO之路

展望2026年和2027年，先進封裝技術的發(fā)展路線圖將帶來更加根本性的變革。其中最令人期待的發(fā)展之一是從有機基板轉向玻璃基板。玻璃具有更優(yōu)異的平整度和熱穩(wěn)定性，這對于人工智能芯片尺寸越來越大、溫度越來越高至關重要。像KLIC這樣的公司已經(jīng)開始研發(fā)能夠滿足玻璃獨特處理和粘合要求的設備，因為玻璃比目前使用的材料脆性更大。

另一個重要的發(fā)展方向是共封裝光器件（CPO）。由于電信號在長距離傳輸中難以保持完整性，業(yè)界正致力于將光纖直接集成到芯片封裝中。這將使數(shù)據(jù)能夠通過光而非電進行傳輸，從而幾乎消除“內(nèi)存墻”，并使大量GPU集群能夠像單個巨型處理器一樣運行。這些光纖的對準精度比當今最先進的TCB（熱控制芯片）還要高一個數(shù)量級，這代表著KLIC工程團隊面臨的下一個巨大挑戰(zhàn)。

專家預測，到2027年，也就是“HBM4元年”，混合鍵合技術將從小眾應用領域走向大規(guī)模生產(chǎn)。雖然TCB仍然是目前Blackwell和MI350芯片的主要生產(chǎn)工藝，但向混合鍵合的過渡需要新一輪的巨額資本投入。最終的贏家將是那些能夠在高產(chǎn)量工廠環(huán)境中提供高吞吐量、同時保持亞微米級精度的設備的企業(yè)。

半導體組裝的新時代

Kulicke & Soffa 從一家引線鍵合專家轉型為先進封裝巨頭，這正是半導體行業(yè)整體變革的一個縮影。隨著人工智能模型日益復雜，“封裝”的重要性已與“芯片”不相上下。如今，堆疊、連接和冷卻這些龐大硅系統(tǒng)的能力，已成為決定誰能引領人工智能競賽的關鍵因素。

此次進展的關鍵要點包括：無助焊劑鍵合在提高HBM4良率方面發(fā)揮著至關重要的作用，以及獲得臺積電CoWoS供應鏈認證的戰(zhàn)略意義。展望2026年，業(yè)界將密切關注玻璃基板的首次大規(guī)模應用以及混合鍵合技術的持續(xù)普及。

對于投資者和行業(yè)觀察人士而言，信息很明確：未來十年人工智能的突破不僅僅體現(xiàn)在代碼或芯片上，更體現(xiàn)在將它們連接在一起的微觀銅互連層中。先進的封裝技術不再是流程的最后一步，而是構建人工智能未來的基石。

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