搭建“微型高架桥” 4万元件“挤”一芯

全球首创！芯德半导体攻克集成电路2.5D封装难题，打破国际巨头技术垄断

搭建“微型高架桥” 4万元件“挤”一芯

□南京日报/紫金山新闻记者 黄琳燕

近日，江苏芯德半导体科技有限公司迎来历史性突破，其研发的高端光电2.5D封装项目通过全球顶级客户验证，并获美国BroadPak公司颁发的“杰出技术突破奖”。这一技术突破不仅攻克了国际巨头长期垄断的技术壁垒，更以“全球首创” 的姿态，为全球光通信、人工智能等领域提供了高性能、低功耗的解决方案。

在半导体产业链主要环节，封测是半导体生产流程中的重要一环。半导体集成电路封装就像给芯片核心做微型保护壳和超细连接线，保证它们既能实现不同的功能，又能在各种环境下稳定工作。

不同于传统封装中“一颗芯片对应一个封装体”的模式，2.5D先进封装的核心逻辑是在同一平面内，通过中间载体实现多颗芯片的高密度集成。简单来说，它就像为芯片搭建了一个“微型电路板”，先制造一块具备精细线路的“中间层”，再将多颗不同功能的芯片和电容、电阻等“贴装”在这个中间层上，最后通过中间层的线路实现所有芯片的高速连接，形成一个紧凑的“芯片集合体”。2.5D封装介于传统2D平面封装和3D立体封装之间的形态，通过中间层打破了单芯片的物理限制，实现了“平面内的高密度集成”。

说起这次2.5D技术的突破，公司首席质量官郑静回忆：“当时遇到了数个挑战：这颗高端光电DSP，对内生电阻以及界面接触电阻要求非常高，传统的基板封装无法满足；光电DSP芯片需要直流阻断、解耦和耦合相移电路应用，需要在晶圆级上植入大量的电容器件；DSP芯片触点间距40微米以及复杂互联，需要采用7P7M的设计方案。”这些难题需要创新的封装解决方案来实现。 

为了突破这些难关，研发团队没少下功夫。他们换了新的“中间层”设计，把线路做得又细又密，还搞定了超小触点的精细加工，最后在一片硅片上装了4万多个小元件，实现国际头部FAB超先进晶圆制程芯片封装，最终通过终端客户测试验证。

BroadPak公司总裁Farhang表示，该2.5D项目初期立项时，因产品设计需应用全新技术，企业曾联络全球多家知名先进封装厂商，均未获得解决方案，而芯德半导体是唯一接下该项目的企业，并成功在终端客户测试中实现芯片点亮与验证，凭借技术突破攻克了项目面临的多重挑战。这项技术是全球首创，能让光通信芯片跑得更快、反应更灵敏，还更节能。

作为一家专注于半导体集成电路封装和测试业务的高新技术企业，芯德半导体服务范围涵盖多种封装产品设计和服务，以晶圆级封装和系统级封装资源为导入点，布局WLCSP、Bumping、LGA、BGA、2.5D封装、3D封装等高端封装产品，并成功推出CAPiC晶粒及先进封装技术平台，这也是未来封装行业发展的主赛道，是国内少数几家具备芯粒（Chiplet）封装技术的独立封测企业。

走进芯德半导体的生产车间，只见划片机、焊线机、晶圆级封装光刻机等精密仪器整齐排列，一片硅片从进车间到完成封装测试，要经过几十道精细工序。郑静介绍，作为浦口区集成电路链主企业，公司积极投身科技创新，联合芯爱科技、南京邮电大学、东南大学、南京师范大学、国博电子等单位组建创新联合体，该联合体聚焦AI、HPC及GPU芯片的市场需求，全力攻克2.5D封装技术瓶颈，在联盟的强力赋能下，实现平台资源共享、技术联合攻关，推动产业链上下游紧密联动，助力区域产业迈向高质量发展新台阶。去年依托南京计量院研发的四探针电阻率测试仪溯源方案，成功突破了西方国家对标准样片领域的技术垄断，为封测企业解决了校准的共性问题，节省了测试成本，提升了产品良品率。

通过集中突破一系列关键性技术瓶颈，芯德半导体为集成电路产业的高质量发展提供了坚实的技术支撑和创新动力，其自身也获得了资本和市场的认可，产品广泛应用于手机、5G终端、物联网等多个领域。落地南京几年来，公司销售额逐年翻倍增长。

“接下来我们还要在先进封装领域接着干，通过不断创新突破半导体封测领域更前沿的技术，攻坚关键技术难题，为芯片‘中国造’贡献‘芯力量’。”郑静站在车间的落地窗前，看着生产线里不停流转的硅片，眼神很坚定。