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芯片中介层藏大作用，科技巨头全面入局，揭秘未来芯片新方向

景点排名 2025年09月30日 21:47 0 aa

当下半导体行业正面临性能提升瓶颈，传统技术路径难以为继，而芯片中介层凭借其独特作用，逐渐成为突破困局的关键。

它不仅能优化芯片核心指标，还为芯片功能整合提供新可能，在行业中的分量愈发重要。

芯片中介层藏大作用，科技巨头全面入局，揭秘未来芯片新方向

察觉到这一趋势，全球科技巨头纷纷投身其中，围绕中介层展开布局，试图在新一轮竞争中占据主动。

这场围绕中介层的角逐，不仅关乎企业自身发展，更暗藏着未来芯片技术的新走向，背后的行业变革与技术突破值得深入探究。

先进封装里的中介层到底是啥？

现在半导体行业都是在以前靠缩小晶体管尺寸来提升芯片性能，但是现在路子越来越难走，成本还一个劲往上涨。​

​像AI、5G这些领域又特别需要更强的计算能力、更省功耗的芯片，这时候先进封装技术就成了突破口，而中介层技术更是其中的关键。​

​先进封装早就不是芯片制造后期才考虑的环节了，现在它直接影响着芯片的功耗、性能和成本。​

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再布线层是提升这些指标的重要手段，像扇出型晶圆级封装这些常用封装里都有它的身影。，RDL要么依托硅这类载体集成到封装里。​

​要么直接单独用，这些载体就是人们说的中介层。​

​简单讲，中介层就像一块超高密度的电路转接板，大多用硅片做载体，上面会加工精细的布线和通孔，把好几颗芯片“拼”在一起，再和外部的封装基板连接。​

​有了它可比传统无中介层封装好多了：芯片间信号走线短了，功耗和延迟降了，带宽还能提升。​

​而且不同工艺、功能的芯片，比如逻辑芯片和存储芯片，不用在同一家工厂做，也不用做成单片SoC，在封装层面就能“合作干活”。​

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目前主流的2.5D封装技术都围着中介层转，台积电的CoWoS技术就是典型，现在已经有好几种形式了，像用硅当中介层的CoWoS-S，用RDL当中介层的CoWoS-R。​

​英特尔的EMIB技术不一样，不用大的硅中介层，而是用小型桥接芯片连接芯片。​

​三星的I-Cube技术，在中介层上放多个逻辑裸片和HBM裸片，还分I-CubeS和I-CubeE，分别对标台积电的两种CoWoS技术。

​中介层有了新选项

​以前硅中介层是主流，台积电最早搞出这个方案，2012年还为赛灵思的Virtex-7FPGA做了大规模应用。​

​它工艺成熟，能实现超精细布线和多层TSV结构，特别适合高性能计算的需求。​

​但缺点也很明显，成本高，面积越大损耗越厉害，良率还难控制，AI芯片功率到千瓦级时，它的散热就跟不上了，高频下信号还容易出问题，可靠性下降。​

​为了降低成本，有机中介层慢慢起来了，它用面板级生产模式，产能利用率高，材料和设备成本降了不少，布线层数还能灵活调整，很适合大规模的AI训练芯片。​

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不过受有机材料限制，布线精细度不够，没法满足对性能要求极高的场景。​

​玻璃中介层是个有特点的选项，能支持嵌入基板的芯粒和顶部堆叠的芯粒实现3D堆叠，这是硅中介层做不到的。

​有数据显示，和硅中介层比，它能让面积优化2.6倍，线长缩短21倍，全芯片功耗降17.72%，信号完整性提升64.7%，电源完整性改善10倍，就是工作时温度会高15%。​

​而且它还有新用法，比如和封装载板二合一，甚至有公司想尝试用玻璃PCB替代有机PCB，不过这还得进一步验证。​

​陶瓷中介层性能也不错，用AlN和Al₂O₃这些材料，绝缘性、机械性能好，AlN陶瓷还低热膨胀、高电阻、高导热。​

​但加工太麻烦，要用静压粉末压制工艺，成本高、效率低，没法大规模生产，所以应用受限。

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2025年之后，碳化硅中介层成了焦点，主要是因为AI芯片功率涨得太快，像英伟达要出的RubinUltra处理器功率都到3600W了，传统硅中介层散热根本不够用。​

​SiC中介层热导率达490W/mK，是硅的3倍多，热膨胀系数和芯片材料也特别契合，既能高效散热，又能保证封装稳定。​

​实测用了它之后，H100芯片温度能从95℃降到75℃，散热成本降30%，寿命还能延长2倍，而且它支持高深宽比通孔，互连距离能缩短50%，数据传输速度提升20%。​

​不过现在来看，用桥接芯片和硅中介层在技术复杂度和成本控制上可能还是更简单的选择。​

全球大厂都在布局

​面对中介层技术的变革，全球半导体巨头都行动起来了，想在这个领域占据优势。​

​三星在玻璃中介层上有明确计划，打算2028年把先进半导体封装里的硅中介层换成玻璃中介层，这还是它首次公开玻璃基板路线图。​

​三星正在和供应链企业谈，想在定制尺寸的“单元”里用玻璃中介层，不是传统的大尺寸玻璃基板，而是用100×100mm以下的玻璃，这么做是为了快点搞出样机、进入市场。​

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不过小尺寸可能会影响量产时的生产率，另外，三星还计划把外包来的玻璃中介层和天安园区生产的半导体整合封装。​

​还会用已有的面板级封装生产线，这种生产线在方形面板上封装，生产率高，很适合玻璃基板工艺。​

​台积电作为CoWoS技术的老大，采取了双轨策略，一方面继续升级硅中介层技术，2025年已经实现3.5倍光罩尺寸的CoWoS-L封装量产。​

​以后还会推出7倍光罩尺寸的方案，能缓解大尺寸中介层的成本压力，巩固自己在硅中介层领域的领先地位。​

另一方面，它还牵头研发碳化硅中介层，找了全球多家厂商组成技术联盟，还和日本DISCO公司合作开发适配SiC的激光切割设备，目标是2027年前实现量产，为应对AI芯片高功耗做好准备。​

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英伟达也是SiC中介层的重要推动者，它新一代Rubin处理器明确要把硅中介层换成SiC，计划2027年前完成技术导入。​

​这不仅能解决自己AI芯片的散热问题，对整个半导体供应链格局影响也会很大。​

​摩根士丹利预测，2026年全球CoWoS封装月产能能到11.2万片，如果SiC中介层渗透率提升，12英寸SiC晶圆年需求量可能达到26万片，会带动相关产业链发展。​

​日本的Resonac公司也没闲着，它成立了一个由27家全球企业组成的“JOINT3”联盟，成员包括美国、日本、新加坡等国的材料商、设备商和芯片设计公司。​

​像应用材料、东京威力科创这些知名企业都在里面，这个联盟要一起开发用有机材料方形基板做中介层所需的材料、设备和设计工具。​

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还计划用515×510mm的基板搞评估试作产线，推动有机材料中介层的研发和产业化。

结语

从硅中介层的成熟应用，到有机、玻璃、碳化硅等新材质的轮番登场，芯片中介层技术正朝着更高效、低成本、强散热的方向快速迭代。

全球科技巨头的布局更是让这条赛道充满变数，无论是三星押注玻璃中介层，还是台积电双轨推进硅与碳化硅技术。

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或是联盟协作研发有机中介层，每一步动作都在重塑半导体封装的竞争格局，随着AI等领域对芯片性能需求持续攀升，中介层技术将成为决定企业竞争力的关键。

未来，谁能在技术突破与成本控制间找到平衡，谁就可能在这场芯片产业的变革中占据主导，而整个产业链也将随之迎来新的发展机遇与挑战。

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