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當AI大模型掀起算力革命，高性能計算（HPC）、智能汽車、消費電子等領域對芯片性能的需求呈指數級增長，以異構集成為方向的先進封裝技術作為超越摩爾定律瓶頸的重要手段，使半導體封裝行業從半導體產業鏈的“后端環節”躍升為決定算力上限的核心競爭力之一。在全球半導體競爭聚焦于2.5D/3D封裝、Chiplet（芯粒）等前沿方向的背景下，本土設備商如何破局？ “在2.5D/3D封裝結構中，一顆高性能計算芯片往往需要經歷上百次不同類型的焊接工序，包括倒裝（Flip Chip）、熱壓鍵合（TCB）乃至混合鍵合（Hybrid Bonding）。”ASMPT集團半導體事業部副總裁、奧芯明首席商務官及先進封裝研發中心負責人薛晗宸接受集微網深度專訪時如是強調，“隨著AI芯片算力需求的爆發式增長，先進封裝已從‘性能增益方案’升級為‘基礎架構剛需’，成為全球半導體競爭的焦點賽道。” 在此背景下，奧芯明半導體設備技術有限公司今年在上海進一步強化了其在先進封裝應用研發領域的布局，聚焦各類先進封裝工藝的新產品開發，加強在應用驗證以及聯合工藝的開發，同時在本土積極廣納人才，并設立打樣和檢測實驗室，旨在為中國客戶提供更敏捷、更完善的技術與設備支持。 算力爆發催生技術迭代，多場景需求打開先進封裝設備增長空間 AI時代的算力競賽，正在重塑先進封裝的市場邏輯。“當前的AI算力需求，正在重塑整個封裝技術體系。”薛晗宸分析道，隨著摩爾定律逼近物理極限，Chiplet作為異構集成的主流實現路徑正迅速普及。傳統封裝技術在高密度互連、帶寬擴展與熱管理方面日益難以滿足先進算力芯片的需求，促使設計公司將大型 SoC 拆分為多個芯粒，并借助 CoWoS 等2.5D/3D先進封裝實現性能提升。這一趨勢顯著推動了倒裝焊、TCB、混合鍵合等先進工藝的快速增長，也使高性能算力芯片的封裝復雜度顯著上升，其中一些芯片的封裝流程甚至需要超過百次的高精度互連操作。 根據薛晗宸的觀察，AI訓練芯片的封裝復雜度遠超傳統芯片，而面向大規模部署的推理芯片，則在追求高性能的同時，更加關注成本與良率的平衡。“特別是當芯片制程微縮逐漸逼近物理極限，通過先進封裝提升整體系統性能，已成為整個行業的共識。” ASMPT集團半導體事業部副總裁、奧芯明首席商務官及先進封裝研發中心負責人薛晗宸 從市場需求來看，當前先進封裝設備的增長主力仍然集中在云端AI服務器領域。“5G時代由傳統電信數據中心驅動，而現在是AI數據中心主導增長，且這條路才剛剛開始。”薛晗宸認為，隨著端側AI技術的成熟，未來端側消費電子（AI手機、AR/VR、平板）和自動駕駛（ADAS）將成為新的增長引擎，端側AI市場規模有望達到云側的2.5倍至3倍。其中，消費類AI終端有望在2027—2028年迎來產品爆發期。 不同應用場景對封裝技術的要求呈現差異化特征。他進一步指出，云端AI服務器追求極致的算力密度和互連效率，對混合鍵合、TCB等高端工藝依賴度高；消費電子則在性能之外，還需平衡成本與功耗；智能駕駛領域則對封裝的可靠性、散熱性提出了嚴苛要求。這種多元化需求，正推動先進封裝設備向“高精度、高穩定性、多工藝適配”方向迭代。 與此同時，技術價值取向也在發生轉變。在先進封裝領域，客戶對設備價格的敏感度遠低于傳統封裝領域。與傳統封裝設備“跑量為主、性價比優先”的邏輯不同，先進封裝設備市場呈現出“高單價、高附加值、性能為王”的特征。“AI芯片的制程工藝高端，生產成本高昂，封裝過程中的微小瑕疵都可能造成遠超設備采購成本的損失。”薛晗宸解釋，因此客戶在選擇設備時，更關注設備的穩定性、精度和工藝窗口，而非單純的價格。 這種需求轉變，使得設備商的核心競爭力從“成本控制”轉向“價值創造”。一方面，AI芯片客戶的技術迭代周期不斷縮短，要求設備商能夠快速響應其在上下料、精度、產能等方面的新需求；另一方面，設備需要適配邏輯芯片、存儲芯片等不同類型產品的封裝需求，支持更薄芯片、更大基板的工藝拓展。 “性價比永遠是繞不開的話題，但在先進封裝領域，‘能滿足工藝需求、創造穩定價值’是前提。”薛晗宸強調，奧芯明的優勢正來源于ASMPT十多年積累的先進封裝技術基礎，以及本地團隊在應用開發、定制化調試與跨時區快速響應方面的綜合能力。 先進封裝設備格局：頭部廠商聚焦細分領域，多工藝布局成稀缺優勢 盡管中國半導體設備產業近年來發展迅速，但薛晗宸坦言，在先進封裝領域，國際頭部廠商仍占據明顯優勢，呈現“頭部集中、細分競爭”的格局。 國際主流設備廠商大多聚焦于1—2個核心領域，例如部分企業專攻倒裝焊，或側重混合鍵合技術，而能夠同時覆蓋倒裝焊、TCB、混合鍵合三大主流工藝，且兼顧邏輯芯片與存儲芯片封裝需求的廠商寥寥無幾。“海外龍頭企業往往更早接觸前沿工藝，積累了豐富的know-how，這是需要很長時間沉淀。”他強調，ASMPT的全場景技術覆蓋能力，使其能夠為客戶提供一站式的先進封裝解決方案，尤其適配Chiplet模式下“邏輯芯片+存儲芯片”的異構集成需求。 國際頭部廠商的另一大優勢在于長期積累的工藝經驗和產業鏈資源。“海外頭部客戶處于產業前沿，已經驗證過很多技術路線，這是他們的核心壁壘。”薛晗宸坦言，這些廠商通過與下游應用端客戶的深度綁定，形成了“工藝迭代－設備優化”的良性循環，而這正是國內廠商需要追趕的地方。然而，隨著AI芯片市場的快速崛起，國際廠商也面臨著新的挑戰。國際廠商的技術迭代速度相對較慢，難以滿足國內客戶對快速響應和定制化服務的需求。此外，國際廠商在成本控制方面也面臨較大壓力，尤其是在中國市場，客戶對性價比的要求越來越高。 奧芯明上海先進封裝研發中心試驗線 反觀中國半導體產業在先進封裝領域的發展，正呈現出“政策護航、供應鏈成熟、人才充沛”的顯著優勢。薛晗宸分析，在政策層面，國家對半導體產業的堅定支持為長期投入提供了保障；在基礎設施層面，充足的電力供應滿足了晶圓制造、AI數據中心的高能耗需求；在人才層面，每年600多萬理工科畢業生為產業提供了充足的人才儲備，且越來越多的青年才俊投身半導體產業鏈。 同時，國內晶圓制造企業的崛起，也為先進封裝產業提供了土壤。“國內優秀的晶圓廠商已經在國際舞臺嶄露頭角，并開始參與中道制程和先進封裝工序，這為本土設備商提供了更多合作機會。”他表示，產業鏈上下游的協同發展，正在逐步縮小國內廠商與國際同行的差距。 但短板同樣不容忽視。薛晗宸認為，國內廠商最大的挑戰在于對先進工藝的理解和實踐機會不足。“硬件供應鏈已經成熟，但對前沿技術的認知需要產業鏈帶動，需要與應用端客戶共同討論、聯合研發才能快速提升。”此外，半導體產業“投資大、周期長、回報慢”的特性，也對企業的長期投入耐心和資金實力提出了考驗。 正是在這樣的產業背景下，奧芯明于今年下半年正式啟用上海先進封裝研發中心。這一決策的背后，是該公司對中國市場需求的深刻洞察和戰略布局。 把先進封裝驗證搬到客戶身邊：奧芯明打造本地化應用開發與打樣平臺 貼近客戶需求的先進封裝應用開發能力，正在成為奧芯明在中國市場服務體系的重要組成部分。走進位于上海的先進封裝研發中心，映入眼簾的是為工藝驗證與樣品打樣而搭建的試驗線，以及多項面向實際生產場景的檢測與調試設備。這里不是傳統意義上的研發機構，而是一個讓客戶能夠更快討論方案、驗證工藝并推進量產導入的協同平臺。 “疫情期間，海外工程師來華不便，而中國客戶對響應速度和效率的要求極高。”薛晗宸回憶，這讓團隊意識到，只有貼近客戶設立研發中心，才能快速響應其迭代需求。此外，中國成熟的供應鏈、豐富的人才資源，以及初具規模的晶圓產能，也為這一平臺的落地提供了必要條件。 此舉標志著奧芯明再次將“技術傳承”與“本土創新”相結合的戰略落地。“我們站在ASMPT集團 50年封裝工藝經驗的肩膀上，同時依托中國供應鏈和人才，能夠更快地將先進技術轉化為適配本土需求的解決方案。”薛晗宸表示，該研發中心的核心定位是“貼近客戶、快速響應、聯合創新”，通過打造完整的試驗線，為客戶提供從打樣到測試驗證的一站式服務。 薛晗宸解釋道，當前AI芯片封裝面臨三大挑戰，包括高密度互連導致的線路間距微縮、高算力產生的散熱問題、多芯片集成帶來的良率挑戰。針對這些需求，該中心重點聚焦倒裝焊、TCB、混合鍵合三大技術，通過設備精度控制、溫度管理與工藝窗口拓展，突破這些技術限制。 為了實現這一目標，研發中心配備了完整的試驗線和全套高端檢測儀器，形成了“研發－打樣－測試”的閉環。“客戶可以在這里完成從工藝驗證到樣品測試的全流程，快速得到明確的結果反饋。”薛晗宸透露，研發中心不僅有硬件設備的支撐，還組建了涵蓋軟硬件的專業工程師團隊，能夠現場解決客戶在封裝過程中遇到的問題，并在假期堅持駐廠，為客戶提供緊急技術支持。 奧芯明上海先進封裝研發中心 在技術研發策略上，奧芯明采取“短期迭代與長期儲備并行”的模式。短期來看，團隊聚焦現有平臺的能力升級，滿足客戶當前的量產需求；長期則投入資源進行前沿技術預研，針對未來3—5年的市場趨勢布局核心技術。“技術迭代是演進式的，不能指望跨越式突破。”薛晗宸舉例，現在投入的混合鍵合技術研究，將為未來2.5D/3D封裝的規模化應用提供支撐。 要實現設備的國產化，核心零部件的國產化同樣至關重要，這種國產化并非 “閉門造車”，而是開放協同的過程。面對核心零部件替代、標準對接等行業共性挑戰，奧芯明采取了“模塊化推進、協同創新”的策略。“我們從控制系統、加熱單元到關鍵運動模塊，逐步完成自主設計與驗證替代。”薛晗宸介紹，通過與國內優質供應商的聯合優化，實現了零部件性能與穩定性的雙重保障，同時提升了供應鏈的安全性和響應速度。 生態協同是奧芯明本土化戰略的另一支柱。薛晗宸透露，研發中心與芯片設計公司、封裝廠、高校研究所、跨行業企業保持著密切合作。 “我們樓下會議室經常有供應商團隊在討論技術方案。有些來自汽車行業的供應商，在高精度控制方面有著深厚積累，他們的經驗可以遷移到半導體設備中。” 這種開放協作的理念也體現在研發資源分配上。薛晗宸采用了“以市場需求校準長期儲備”的策略：50%—60%的資源投入客戶驅動的短期項目，保障產品迭代；30%—40%的資源用于18-36個月的中長期技術預研。 “在成熟市場，我們追求‘好用’的性價比；但在先進封裝這一藍海市場，我們必須追求技術‘領先’，爭取參與定義下一代工藝標準。”薛晗宸強調，“我們立足中國，不僅要服務本土客戶，還要為全球半導體產業貢獻中國創新力量。” 人才團隊構建：多元融合，打造可持續、有歸屬感的創新平臺 人才是先進封裝技術創新的核心驅動力，奧芯明在研發團隊建設上，秉持“經驗與活力并存、專業與跨界融合”的理念。“我們的團隊既有來自ASMPT集團的資深專家，也有國內高校的優秀畢業生，還有跨行業的技術人才。”薛晗宸介紹，這種多元化的人才結構能夠產生思維碰撞，資深專家帶來成熟的工藝經驗和技術傳承，年輕人注入創新活力，跨行業人才則帶來不同領域的研發思路和供應鏈資源。例如，來自汽車行業的工程師，將汽車領域嚴苛的可靠性設計標準引入半導體設備研發，提升了產品的穩定性。 在人才選拔標準上，奧芯明尤為看重“系統性思維”。“先進封裝是系統工程，不能只關注單個模塊的性能，要理解從材料到工藝、從軟件到機械的整體邏輯。”薛晗宸解釋，除了專業技術深度，跨學科協作能力、前沿探索欲和快速學習能力也是重點考察的特質。為此，研發中心設置了“專項專家 + 架構師”的組合模式，既保證技術深度，又兼顧系統整合能力。 面對半導體行業激烈的人才競爭，奧芯明構建了“外部引進+內部培養+交流合作”的立體化人才培養體系和多元化的人才保留機制。“半導體行業很難賺快錢，需要長期投入和堅守，因此留住人才不能只靠薪酬。”薛晗宸表示，奧芯明通過企業文化建設、創新空間賦能和職業發展通道，打造讓人才有歸屬感的平臺。在企業文化上，研發中心秉持“先進科技，賦能中國芯”的使命，讓員工感受到工作的行業價值和社會意義。“我們做的事情不僅是企業行為，更是在為中國半導體產業的突圍貢獻力量，這種使命感能夠凝聚人心。”薛晗宸說。 奧芯明上海先進封裝研發中心 外部引進方面，重點吸納國際領先企業和科研院所的資深專家，彌補關鍵技術領域的人才缺口；內部培養則通過“輪崗制”和“導師制”，讓年輕工程師參與短期項目交付和長期技術預研，快速積累經驗。 在校企合作方面，奧芯明不僅與高校開展聯合研發項目，還關注高校孵化的科技企業，挖掘具備產業化潛力的技術和人才。“國內高校的科研實力很強，我們希望搭建一個橋梁，讓學術創新能夠快速轉化為產業成果。”薛晗宸認為，校企協同是解決人才缺口、推動技術創新的重要途徑。 “我們鼓勵工程師與母公司的專家進行技術交流，分享創新思路。”他表示，ASMPT集團的全球資源為研發中心人才提供了廣闊的成長平臺，員工能夠接觸到全球最前沿的封裝技術和行業動態，這種職業成就感是金錢難以衡量的。此外，研發中心還為員工提供跨項目、跨領域的學習機會，幫助他們拓寬技術視野。“技術創新難免會有試錯，我們鼓勵工程師大膽探索前沿工藝，不用害怕失敗。”這種開放的創新文化，讓研發團隊能夠聚焦技術突破，而非機械執行任務。 結語 隨著AI算力需求持續攀升，先進封裝這一曾經的“配角”正穩步走向舞臺中央。對于研發中心的未來，薛晗宸為團隊設定了一個明確的技術里程碑。短期來看，核心目標是在倒裝焊領域，為2.5D先進封裝提供全球領先的解決方案；中長期則希望實現高良率、量產級的TCB或混合鍵合設備突破，解決國內AI芯片封裝對進口設備的依賴。“研發中心的終極愿景是‘群賢畢至’，為中國半導體乃至全球半導體發展貢獻綿薄之力。這將直接解決國內AI芯片封裝對進口設備的依賴，加速國產高性能芯片產業的發展。” 為了實現這一愿景，人才團隊的建設和產業鏈協同成為關鍵支撐。隨著越來越多優秀人才的加入，以及研發與產業鏈協同的不斷深化，奧芯明上海先進封裝研發中心正成為中國先進封裝技術創新的重要引擎，推動本土先進封裝設備商從“國產可用”向“國產優選”跨越，為中國半導體產業的突圍注入強勁動力。 |
