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洞见 | 芯片的未来,不在制程,而在0.5微米的键合精度

洞见 | 芯片的未来,不在制程,而在0.5微米的键合精度 盛世投资
2025-11-25
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导读:当人们将焦点聚集在模型规模、训练数据与芯片算力时,半导体产业的结构性变革正悄然发生——从摩尔定律的放缓,到C

当人们将焦点聚集在模型规模、训练数据与芯片算力时,半导体产业的结构性变革正悄然发生——从摩尔定律的放缓,到Chiplet架构与异构集成的崛起,先进封装成为新的性能突破口。


SEMI 数据显示,2024 年全球半导体制造设备市场销售额达到 1170 亿美元,同比增长约 10%。其中组装/封装环节的占比虽小,但正是这个曾被边缘化的环节,正在成为决定AI芯片成败的关键变量。

未来芯片的性能,不仅靠设计,也靠“怎么贴”。


封装,正在解决两个卡脖子的问题


1. 设计面积极限已至,Chiplet+封装成为新范式

传统SoC设计逐渐逼近光刻掩膜极限——NVIDIA H100芯片已接近800mm²,而Rubin Ultra更是突破Reticle边界这迫使芯片架构向Chiplet演进,以模块化方式解决良率和扩展问题。


而连接这些芯粒的核心工艺,正是混合键合(Hybrid Bonding)。该技术具备以下优势:


  • 可实现<1微米级互连精度,远超传统Flip Chip或TCB;

  • 支持3D堆叠高带宽互联,特别适用于AI和HBM架构;

  • 显著降低互连功耗与热阻,优化能效比。


报告指出,Besi 已有 50% 设备收入与 AI 应用直接相关,其混合键合设备预计到 2030 年将实现 累计装机量 2000 台,是 2024 年的三倍以上。


2. 数据爆炸倒逼“连接效率”革命

以HBM为例,从HBM2/2E到HBM3/3E,再到预计2026年商用的HBM4/5,堆叠层数将从8层提升到16层甚至更高,封装压力指数级增长。


数据显示:


  • 混合键合的单位互联成本相比传统方式降低 10 倍以上

  • 可降低HBM芯片堆叠温度约 20%,显著缓解高性能计算热瓶颈;

  • 与之配套的设备(如TCB、Hybrid Bonding)正快速量产化。


混合键合:从技术突破,到市场主流


全球头部厂商的技术采用节奏已非常清晰:


  • Apple的M1 Ultra(2022)首次将SoC通过混合键合拆分为两个大芯粒,统一调度;

  • AMD EPYC、NVIDIA B100 等高端芯片已大规模部署该工艺;

  • 英伟达在CPO交换芯片中,每颗封装多达36个光子Chiplet,全部使用混合键合;

  • HBM4/5时代,三星、SK海力士、Micron 等都已确认将Hybrid Bonding作为唯一堆叠方式


市场数据也显示:


  • 混合键合设备年均复合增长率(CAGR)达 >41%

  • 到 2030 年,高端封装市场预计将突破 165 亿欧元(约 180 亿美元),其中 Hybrid Bonding 成为核心赛道。

芯片不是被设计出来的,而是被“精准粘合”的


时间窗口正在快速打开


Besi 作为主要设备厂商,其数据已显现结构性信号:

  • 2024 年 81% 营收来自 Die Attach 封装设备

  • 超过 50% 的设备收入用于 AI 应用场景

  • Q3-25 订单同比增长 15.1%,环比增长 36.5%主因是亚洲代工厂加速采购面向 AI 与 2.5D 封装的设备。


与此同时,封装产能投资也在全球范围内加速:

地区
封装项目数量
投资额(亿美元)
台湾
4
26.1
美国
6
24.5
欧洲
4
9.3
韩国
2
9.1
中国
7
6.3
印度等其他
多个
近 20

这些投资并不是短周期炒作,而是面向 2026 年后 AI 封装节点的提前布局。


封装产业的下一个拐点:系统生态化


先进封装不再只是工艺问题,而是正在走向“架构层”的系统生态。它连接的不仅是芯片,更是设计、制造、热管理、光学、能效的集成逻辑。


Besi 在报告中展示其平台能力:


  • 封装精度达 0.5 微米,适用于 Chiplet 对接;

  • 单设备最大产能可达 2500 颗/小时

  • 产品覆盖 Hybrid Bonding、TCB、Fluxless Bonding 等多种配置;

  • 支持 16 层 HBM 堆叠 与 Photonics、CPO、AI XPU 封装需求


下一步竞争的核心,是哪家企业能把封装能力嵌入到芯片架构协同设计之中。

先进封装不是一台机器,而是芯片架构里的工程语言。


结语:AI芯片的尽头,是封装的起点


在制程红利逐渐枯竭、性能瓶颈频现的今天,封装早已不再是低附加值环节。


它决定了功耗路径、通信延迟、带宽瓶颈,也重新定义了芯片设计边界。从数据中心的XPU,到边缘的AI PC、智能驾驶、AR眼镜,每一项未来技术的实现路径,都绕不开高密度异构封装。


而混合键合与TCB,正是这场变革的施工工具。

芯片的未来,不是纳米制程,而是0.5微米的键合精度。


*本文系转载自半导体产业报告,文章不代表本公众号观点,不构成投资建议。文中图片均来源于网络,版权归原作者所有如有侵权,请告知删除。欢迎转发到朋友圈,转载请联系原作者。



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