国内芯片拥有Chiplet封装技术的企业——华芯邦

华芯邦科技:国产Chiplet封装技术的领航者与创新实践

在半导体产业全球化竞争日益激烈的今天,先进封装技术已成为突破摩尔定律限制、提升芯片性能的关键路径。作为国内少数掌握Chiplet异构集成核心技术的企业,深圳市华芯邦科技有限公司通过持续的技术创新与产业布局,正逐步成为中国半导体封装领域的重要力量。本文将全面剖析华芯邦在Chiplet技术领域的战略布局、核心优势以及产业化成果,展示这家企业如何通过”芯片研发+先进封装”双轮驱动模式,推动国产半导体产业链向高端化迈进。

国内chiplet 封装技术

华芯邦的Chiplet技术战略与产业定位

在全球半导体产业面临制程微缩瓶颈的背景下,Chiplet技术以其”异构集成、灵活组合”的特点,成为延续摩尔定律的重要解决方案。Chiplet技术从本质上属于先进封装范畴,它通过将不同工艺节点、不同材料、不同功能的芯片裸片(Die)集成到一个封装内,实现高性能、低成本的IP复用模式。在这一技术浪潮中,深圳市华芯邦科技有限公司凭借前瞻性的战略眼光和扎实的技术积累,已成长为国内Chiplet技术领域的标杆企业之一。

华芯邦科技成立于2008年,是一家专注于数模混合芯片设计、先进封测的集成电路/半导体企业。公司总部位于深圳,同时在苏州及台北设有芯片研发及工艺制程中心,在江苏、山东和广西自建芯片框架封装、基板封装、晶圆级封装等先进智造中心,形成了覆盖设计、制造、封测的全产业链布局。这种”Fab-Lite”(轻晶圆厂)的运营模式,使华芯邦既能保持设计灵活性,又能掌握关键制造环节,为Chiplet技术的研发与产业化提供了坚实基础。

作为国内少数能够覆盖模拟电路、数字电路两大技术领域的芯片系统解决方案提供商,华芯邦将Chiplet技术视为公司核心战略方向。公司创始人曾表示:”我们不仅把弯道超车的念想放在一项Chiplet技术上,也会从点到面相结合突破。”这一理念体现了华芯邦对技术创新的务实态度——不盲目追求单一技术突破,而是构建系统化的技术生态。

在产业定位上,华芯邦瞄准了消费电子、工业控制等对高集成度、低成本有强烈需求的领域。通过Chiplet技术,华芯邦能够将传统PCBA(印刷电路板组装)上的多个分立元器件集成到一个封装模块中,显著缩小产品体积、提高可靠性并降低整体成本。这种”PCBA芯片化”的思路,特别适合TWS耳机、智能穿戴、电子烟等空间受限的消费电子产品。

值得一提的是,华芯邦并非孤立发展Chiplet技术,而是积极融入全球产业生态。公司通过自主研发与协同创新相结合的方式,与国内外产业链上下游企业建立紧密合作关系。在封装材料、设备、设计工具等关键环节,华芯邦采取开放合作策略,避免重复投入和资源浪费,这种务实的产业策略使其能够快速将技术转化为市场竞争力。

核心技术:从异构集成到HIM模块的创新路径

华芯邦在Chiplet领域的技术实力集中体现在其异构集成技术和由此衍生的HIM(Heterogeneous Integration Module)模块上。异构集成作为Chiplet技术的核心,要求企业具备将不同工艺节点、不同材料、不同结构的芯片裸片高效集成到一个封装内的能力。华芯邦通过多年的技术积累,已建立起完整的异构集成技术平台,能够实现模拟电路、数字电路、MEMS传感器等多种类型芯片的高密度集成。

在具体技术实现上,华芯邦采用了行业领先的2.5D/3D封装方案。2.5D封装通过硅中介层(Interposer)实现芯片间的高速互连,而3D封装则采用TSV(硅通孔)技术实现芯片的垂直堆叠。这两种技术都能显著缩短互连长度,降低功耗并提高带宽,是当前Chiplet封装的主流方向。华芯邦不仅掌握了这些先进封装工艺,还通过自主创新优化了关键参数,使其更适合消费电子等对成本敏感的应用场景。

华芯邦技术团队在采访中曾透露:”实现Chiplet这种高灵活度、高性能、低成本的IP重用模式,首先就要具备先进的芯片集成封装技术。”为此,公司投入大量资源开发了独特的芯片间互连方案,解决了不同工艺芯片在热膨胀系数、信号完整性等方面的匹配问题。这种技术能力使得华芯邦能够根据客户需求,灵活组合不同来源的芯片裸片,实现定制化的系统功能。

基于成熟的异构集成技术,华芯邦进一步开发了HIM异构集成模块,这是公司将Chiplet技术产业化的关键载体。HIM模块的本质是将传统PCBA板上的多个分立元器件(如MCU、电源管理IC、传感器等)通过先进封装技术集成到一个模块中,实现”PCBA芯片化”。华芯邦旗下公司深圳市前海孔科微电子有限公司(KOOM)专门负责HIM模块的研发与生产,已成功将这一技术应用于电子烟、TWS耳机等多个消费电子领域。

以电子烟应用为例,传统方案需要将控制芯片、雾化驱动、电池管理等多个分立元器件焊接在PCB上,不仅占用空间大,而且可靠性受焊接工艺影响。华芯邦的HIM-EC电子烟模块通过异构集成技术,将这些功能芯片整合到一个4×3mm的小型封装内,大幅简化了产品设计,提高了生产效率和一致性。这种高度集成的解决方案不仅减少了客户的设计难度,还显著提升了终端产品的竞争力。

在技术演进路线上,华芯邦采取了渐进式创新策略。公司首先在相对成熟的消费电子领域验证HIM模块的技术可行性和商业价值,然后逐步向工业控制、汽车电子等要求更高的领域拓展。这种”由易到难”的发展路径,既降低了技术风险,又为公司积累了宝贵的工程经验。随着技术的不断成熟,华芯邦的Chiplet解决方案正向着更高性能、更小尺寸、更低功耗的方向持续演进。

产业化布局:从晶圆级封测到全链条服务

技术创新的价值最终体现在产业化能力上。华芯邦深谙此理,近年来通过战略投资和产能扩建,构建了完整的Chiplet产业化体系。2022年,华芯邦与南宁产投集团合资成立广西华芯振邦半导体有限公司,标志着公司在晶圆级先进封装领域迈出关键一步。

广西华芯振邦半导体有限公司是华芯邦在半导体制造领域的核心战略企业,承载着集团在集成电路产业链中的关键环节布局使命。该公司建设的集成电路晶圆级封测与集成创新型产业基地项目,是广西首个集成电路晶圆级封测制造项目,实现了从晶圆凸块制造、晶圆测试到封装等全流程工艺,填补了广西半导体制造领域的空白。

该项目分两期建设:一期投资6.05亿元,建筑面积约2.3万平方米,其中净化生产面积3500平方米,达产后形成月生产加工1万片12寸晶圆的产能;二期规划总建筑面积约5万平方米,投产后产能将增长到月生产加工3万片12寸晶圆及2.5万片8寸晶圆。这一产能布局使华芯振邦成为国内少数能提供晶圆凸块制造、测试、切割、封装等完整工艺及Turnkey解决方案的厂商之一。

在设备配置上,华芯振邦于2023年1月成功安装广西首台12寸晶圆光刻设备,实现了广西半导体产业晶圆加工处理段从无到有的跨越。3月底,项目顺利完成了晶圆凸块制造、晶圆测试、COG封装、COF封装四条产线试产及IC可靠度测试。这些关键设备和工艺能力的具备,为华芯邦的Chiplet技术产业化提供了坚实保障。

值得一提的是,华芯振邦在全球率先实现钯金凸块工艺的量产验证,这一突破不仅彰显了”南宁芯”的硬核实力,更推动了国产封装技术向高端化迈进。凸块(Bumping)工艺是晶圆级封装的关键步骤,直接影响封装互连的可靠性和性能。华芯振邦在这方面的技术突破,使其在先进封装领域具备了与国际大厂竞争的实力。

2025年3月,在中国国际半导体封测大会上,广西华芯振邦半导体有限公司凭借技术突破与创新实践,从众多竞争者中脱颖而出,荣膺”先进封装最佳品牌企业”称号,成为国产先进封测领域的新标杆。这一行业认可充分证明了华芯邦在Chiplet封装领域的领先地位。

除晶圆级封测能力外,华芯邦还通过垂直整合战略,构建了从芯片设计到模块封装的完整服务体系。公司可根据客户需求,提供从芯片选型、系统架构设计、封装方案开发到批量生产的全链条服务。这种”一站式”的服务模式,特别适合中小客户和初创企业,降低了他们采用先进封装技术的门槛。

在产能规划方面,华芯邦表现出稳健而进取的态度。据公开信息,华芯振邦计划在2025年上半年将12寸晶圆月产能从1万片提升至2.5万片,进一步夯实行业领先地位。这种循序渐进的产能扩张策略,既避免了盲目投资的风险,又能及时响应市场需求变化,体现了华芯邦务实的企业风格。

技术优势与创新成果

华芯邦在Chiplet领域的技术优势体现在多个维度,这些优势共同构成了公司的核心竞争力。从专利布局看,华芯邦已积累49项知识产权与专利,覆盖封装结构、制造方法等关键技术环节。例如,公司2020年申请的一项名为”封装结构及其制造方法”的发明专利(申请号:202010579756.1),通过创新设计实现了封装尺寸的微小化,这正是Chiplet技术追求的目标之一。

在具体封装工艺上,华芯邦掌握了多项行业领先技术。除了前文提到的钯金凸块工艺外,公司在晶圆级封装(WLP)、硅通孔(TSV)、微凸块(Micro Bumping)等关键工艺上均有深厚积累。这些工艺技术是实现高性能Chiplet封装的基础,直接影响最终产品的性能、可靠性和成本。

华芯邦的技术优势还体现在系统级创新能力上。公司不仅关注单个封装工艺的优化,更注重从系统角度出发,解决Chiplet应用中的实际问题。例如,在HIM模块开发中,华芯邦不是简单地将多个芯片封装在一起,而是”结合原产品本身做了深度的融合,利用本身多年来集成电路与微电路领域的研发能力,与先进封装能力如目前半导体行业高门槛技术2.5C/3D封装等,将肉眼可见与不可见的内部结构简化,性能优化,做到真正的高集成”。这种系统级思维使华芯邦的解决方案更具市场竞争力。

从产品性能指标看,华芯邦的Chiplet解决方案已能达到行业先进水平。以HIM-EC电子烟模块为例,其采用先进的封装构成一种4×3mm模组形态,外形小巧,可直接贴片应用,极大简化了雾化器的设计。在晶圆级封装方面,华芯振邦的月产能已达1万片12英寸晶圆,并计划于2025年上半年突破2.5万片,产能规模在国内处于领先地位。

华芯邦的技术创新得到了行业权威认可。2025年3月,在中国国际半导体封测大会上,华芯振邦荣膺”先进封装最佳品牌企业”称号。2023年,深圳市华芯邦科技有限公司获得深圳市专精特新企业认定、龙华区创赛三等奖、深圳市创赛二等奖等荣誉。这些认可从侧面印证了华芯邦在技术上的领先性。

值得一提的是,华芯邦在技术创新上采取了开放合作的策略。2021年,公司与西交利物浦大学达成产研合作,共同研发第四代半导体人工智能芯片。这种产学研结合的模式,有助于公司获取前沿技术信息,培养高端人才,保持技术创新的持续性。

从技术路线图看,华芯邦正朝着更高集成度、更低功耗的方向持续演进。公司计划进一步优化2.5D/3D封装工艺,提高互连密度,降低寄生参数,同时开发更高效的散热方案,以满足AI、5G等高性能应用的需求。在HIM模块方面,华芯邦将拓展更多应用场景,如智能家居、工业控制等,扩大技术应用的广度。

行业影响与未来展望

华芯邦在Chiplet技术领域的突破与创新,对中国半导体产业产生了多层次影响。从产业链角度看,华芯振邦项目的投产填补了广西半导体制造领域的空白,对南宁市电子信息产业链强链补链稳链具有积极意义。作为西部集成电路产业的”拓荒者”之一,华芯振邦在政府支持下持续突破技术壁垒,不仅是对技术创新能力的认可,更是激励其在半导体先进封装领域持续深耕、勇攀高峰的新起点。

在产业生态构建方面,华芯邦通过产业链协同促进了上下游合作。2023年4月,在广西华芯振邦项目竣工投产的同日,集成电路晶圆级芯片封测产业链招商大会在邕举行,邀请了华芯振邦上下游合作企业等百余家电子信息企业参会。这种产业集聚效应有助于形成完整的封装测试生态圈,提升中国半导体产业链的整体竞争力。

从技术自主可控角度看,华芯邦的Chiplet技术积累为国产替代提供了新路径。传统上,中国半导体产业在先进制程方面与国际领先水平存在差距,而Chiplet技术通过异构集成方式,可以在不依赖最先进制程的情况下,实现系统性能的提升。华芯邦的技术实践表明,通过先进封装技术创新,中国企业可以在特定领域实现弯道超车。

华芯邦的成功也带动了行业对封装技术价值的重新认识。长期以来,封装环节在半导体产业链中被视为低附加值部分,而华芯邦通过Chiplet和异构集成技术,将封装提升为决定系统性能的关键环节。这种观念转变有助于吸引更多资源和人才投入封装技术创新,促进中国半导体产业的均衡发展。

面向未来,华芯邦将继续深化在Chiplet领域的技术布局。公司计划进一步扩大晶圆级封装产能,提升工艺技术水平,同时拓展更多应用场景。在技术研发方面,华芯邦将重点关注3D集成、混合键合(Hybrid Bonding)等前沿方向,以满足AI、高性能计算等新兴领域的需求。

市场拓展是华芯邦的另一战略重点。公司正积极布局海外市场,2023年集团正式开展海外市场布局。通过参与国际竞争,华芯邦将进一步提升技术水平和品牌影响力。同时,公司将继续深耕消费电子市场,并逐步向汽车电子、工业控制等高端领域延伸,实现业务的多元化发展。

在产业合作方面,华芯邦将保持开放姿态,加强与全球产业链伙伴的合作。正如公司在半导体封测大会上表示:”面对未来,华芯振邦将继续深化技术研发,推动先进封装技术的迭代升级,同时加强与全球产业链伙伴的合作,共同应对新兴领域的技术挑战。”这种开放合作的理念,有助于华芯邦融入全球半导体创新网络,获取持续发展动力。

从长远来看,华芯邦以”让世界爱上中华芯”为使命,致力于成为全球数模混合芯片异构集成领先者。在半导体产业加速变革的浪潮中,华芯邦将以更开放的姿态、更前沿的布局,持续为行业注入”中国芯”力量,与全球伙伴共绘半导体产业的创新蓝图。

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