一個經(jīng)典的DIP結(jié)構(gòu)（見圖1），直到今天很多常見的家電中仍在廣泛使用。1979年，第一個平民商業(yè)化產(chǎn)品CPU 8086就是用DIP的方式封裝的。從早期照片中可以看到，它的芯片中間是用wire bonding（WB）的方式，然后再用塑料外殼包起來。

進入80年代，在此列舉幾個較典型的結(jié)構(gòu)供參考。首先是QFP ,它相當(dāng)于是從兩面變四面，同時把拐角弄彎一點, 今天在大量的主板上還能看到，PCB行業(yè)的應(yīng)該更加熟悉。隨著CPU越來越先進，PGA在CPU上開始應(yīng)用，至今仍有CPU在用此方式作對外的連接，但本質(zhì)上內(nèi)部都是用WB的方式將芯片跟框架連接到一起。

90年代，存儲器、內(nèi)存卡等產(chǎn)品技術(shù)得到突破，得到廣泛應(yīng)用，這時對于封裝形式有了決定性的變化。這時雖然叫塑封，但已不再局限用塑料了，樹脂材料如環(huán)氧塑封料(EMC)等材料開始應(yīng)用。比較典型的WB的BGA在這個時期出現(xiàn)，將芯片放在基板上，用WB的方式連接，底部由金屬材質(zhì)變成有機樹脂的基板，同時觸點變成了亞毫米級的錫球焊球。

在消費電子、小型化、多I/O的種種驅(qū)動下，2000年左右，從存儲芯片上，有一個非常直觀的感受，內(nèi)存從之前的64M、128M變成了1G、2G的水平。它的內(nèi)部是有多顆的內(nèi)存芯片堆疊在一起，用WB的方式連接到基板上，所以這時就有了后來的3D封裝，只不過這時的3D封裝是用堆疊、WB打線的方式實現(xiàn)的。同時期在手機及對空間有要求的產(chǎn)品上也出現(xiàn)了QFN的使用。

從奔騰時代開始，一個今天廣為人知的技術(shù)被開始應(yīng)用，這就是倒裝技術(shù)。倒裝技術(shù)Flip Chip BGA, Flip Chip LGA芯片不再用打線的方式放到基板上，而是在表面上做凸點，然后把它扣在芯片上。相應(yīng)的FCQFN出現(xiàn)，還有一些消費電子類芯片也受此啟發(fā)，當(dāng)然還有一些其他技術(shù)的引進，借助一些類似于早期晶圓制造技術(shù)的方式，出現(xiàn)了WLCSP。

半導(dǎo)體封裝行業(yè)在應(yīng)用上的分水嶺出現(xiàn)在2010年左右。從功能手機時代進入智能手機時代，不論是電腦筆記本，還是各行各業(yè)的電子產(chǎn)品種類越來越多，應(yīng)用面越來越廣，相應(yīng)的對體積以及封裝的要求也越來越高。新的封裝技術(shù)不斷得到應(yīng)用，比如多芯片的模組或多芯片的封裝出現(xiàn)，用來做Fan out的Wafer Level Packaging。

2012年：英飛凌發(fā)布eWLB技術(shù)；

2014年左右：臺積電開發(fā)了2.5D的CoWoS的封裝技術(shù)

2016年左右：蘋果A9處理器從一般傳統(tǒng)封裝轉(zhuǎn)到了扇出型封裝，同時堆疊式的Fan out的PoP的方式。從A9直到今天的A15都采用的是臺積電的In FO的封裝方式。In FO也是一種晶圓級的扇出型封裝技術(shù)。

在2016年之前，針對先進封裝的視野還是在減少體積、減少功耗的維度，對于高性能的驅(qū)動還不明顯，但從2016年之后芯片封裝的視野逐步開始進一步拓展，比如Fan out的SIP出現(xiàn)。2019年左右，隨著高性能運算以及AI等，對算力及多芯片的整合有需求的領(lǐng)域的快速發(fā)展，對封裝技術(shù)提出了更多要求。因為CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)  2.5d這樣的中介層(interposer)這樣的封裝技術(shù)，技術(shù)性能好但成本造價及門檻較高，所以至今還是應(yīng)用在比較高端的需求領(lǐng)域。在成本壓力以及技術(shù)復(fù)雜性的驅(qū)動下，業(yè)內(nèi)開發(fā)了FO WLP的技術(shù)，目前國內(nèi)一些龍頭企業(yè)，已經(jīng)在服務(wù)器、基站等需要高性能運算的產(chǎn)品領(lǐng)域應(yīng)用該技術(shù)。

近兩年增加的埋入式芯片，比如像臺積電CoWoS的變化版本CoWoS-L (Local Silicon Interconnect and RDL Interposer)，用一顆芯片，像座橋一樣，結(jié)合CoWoS的一些技術(shù)，在芯片之間做一個導(dǎo)通，進一步提高互聯(lián)的密度。

面向未來的更高密度的一些互聯(lián)技術(shù)，比如基于Hybrid Bonding的集成技術(shù)，臺積電的系統(tǒng)整合單晶片技術(shù)，以及面向高性能超算領(lǐng)域的Chip on wafer技術(shù)。

概括起來，在先進封裝這個細分領(lǐng)域。技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)不僅僅基于低成本，更多的強調(diào)高性能、高密度、集成化的驅(qū)動。在發(fā)展過程中仍有一些封裝會借用部分先進封裝的加工方法，但是這種封裝更多的是以功能特點去出發(fā)，比如一些影像傳感器、電源模塊、LED driver、MEMS的一些芯片，它們就是以這個方向來驅(qū)動的。

SoC，System on Chip，片上系統(tǒng)，可以理解為“系統(tǒng)集成芯片”，指在一個芯片上實現(xiàn)信號采集、轉(zhuǎn)換、存儲、處理和I/O 等功能，如麒麟9000。

SiP，多個芯片和其他組件都集成到同一個封裝系統(tǒng)中，作為電子系統(tǒng)或子系統(tǒng)運行，如廣為人知的iWatch。

Chiplet，晶粒是一種集成電路塊，被專門設(shè)計用來與其他類似的芯片一起工作，形成更大更復(fù)雜的芯片，如AMD Ryzen 5950x。

總體來講，隨著技術(shù)的演進，先進封裝在整個封裝中的占比越來越高。從研究機構(gòu)Yole的調(diào)研與預(yù)測中看到，2021年至2026年預(yù)測封裝的市場會增長50%左右，其中先進封裝的比例也會從大約45%，進一步拓展到50%水平。

先進封裝主要分五類（圖6），最大的一類是Flip chip，它可以涵蓋從低端到高端絕大部分的芯片。它需要從硅的芯片轉(zhuǎn)接到基板，再從基板放到PCB板上，實現(xiàn)了一個物理上的跨度。同時一些面向高性能運算的多芯片整合的Fan out技術(shù)，多芯片堆疊的技術(shù)，以及埋入式芯片的技術(shù)占比也會不斷的提升。

正是因為先進封裝在封裝的比例中越來越高，并且整個封裝市場規(guī)模越來越大，所以越來越多的行業(yè)巨頭將視野放到了封裝，尤其是先進封裝這個領(lǐng)域。比如在傳統(tǒng)封裝領(lǐng)域比較具有代表性的富士康，他們也在開始涉足封裝。一些做基板，做PCB的供應(yīng)商，如Shinko和欣興，他們也開始進入到先進封裝的部分領(lǐng)域。當(dāng)然近年來對先進封裝領(lǐng)域影響最大的是來自上游的以臺積電為代表的先進代工廠，他們進入的是先進封裝中最核心、利潤最豐厚、技術(shù)難度最大的部分。

從2020年和2021年先進封裝領(lǐng)域的投資情況中可以看到（圖7），英特爾、臺積電、日月光、三星、安靠等這些主要的大公司，不管他們是新介入的，還是老牌的公司，他們的投資力度都很大，而國內(nèi)雖然這兩年對半導(dǎo)體的重視度很高，但對先進封裝的投入，與這些頭部企業(yè)相比差距還是很明顯。

相比設(shè)備，材料更加的隱性，而我們的自給率差距依然很大。以一顆多芯片模塊放到FCBGA上為例（圖8），常規(guī)我們能看得到的留在芯片上的材料，制作RDL的材料，有光刻膠、絕緣性材料（像聚酰亞胺材料）PPO材料、電鍍液。裝到基板上之前，可能還會用到塑封料，這種塑封料是液體的高端塑封料，這些基本上都由日本的一些企業(yè)供應(yīng)。同時還需要用來做觸點，這些觸點基本是幾十個微米，目前最小的觸點要做到25個微米甚至20個微米，需要用到鍍液，芯片跟基板之間要用的填充膠（underfill），目前這些材料國內(nèi)還比較少，能夠滿足尤其是用在高端封裝上的，仍集中在日本及少部分歐美企業(yè)。還有一個非常重要的就是基板的材料，它的增層絕緣材料（ABF）是由日本獨家供應(yīng)。

目前國內(nèi)的企業(yè)或者機構(gòu)也都意識到了不僅是封測技術(shù)、封測裝備，封測的材料也都要緊跟而上，所以紛紛加大了對這一部分的研發(fā)和投入。本期分享嘉賓就職的深圳先進電子材料國際創(chuàng)新研究院就打造了國內(nèi)首個先進電子封裝材料“研發(fā)-檢測-中試-驗證”閉環(huán)研發(fā)平臺。具體可訪問研究院官網(wǎng)www.siem.ac.cn學(xué)習(xí)和了解。