在当今迅速发展的科技环境中，电子设备向更小、更强大的方向发展，这种需求推动了全球3D半导体封装市场的迅猛增长。作为现代电子行业中一种紧凑且高效的解决方案，3D封装技术的影响日益深远。
随着设备的不断微型化，3D封装成为将多个芯片整合到单一封装中的关键技术，带来了诸多优于传统2D封装的优势。2023年，全球3D半导体封装市场的规模已达到110亿美元，预计到2034年将增长至571.9亿美元，2024年至2033年间的复合年增长率为16.17%。
近年来，3D封装市场的快速扩展得益于亚太地区的推动，尤其是在中国、日本和韩国等半导体制造强国的贡献下，这些国家在3D封装技术的未来发展中扮演着关键角色。同时，北美市场也在快速增长，特别是高性能计算、数据中心和汽车领域对半导体技术的需求激增。
3D封装的关键技术包括：
1.硅通孔 (TSV)：通过硅晶圆实现垂直电连接，提高数据带宽并降低功耗。
2.晶圆级封装 (WLP)：直接在晶圆上进行封装，提升性能并降低成本。
3.系统级封装 (SiP)：将多个半导体器件集成在单一封装中，提供设计灵活性。
4.晶圆上芯片 (CoW) 和晶圆上晶圆 (WoW)：进一步提高封装密度。
图：电气设备需求推动3D封装（图源：电子工程特辑）
3D半导体封装的核心优势在于：
空间效率和小型化：通过垂直堆叠芯片，大幅缩小设备体积，满足智能手机、平板电脑和可穿戴设备等小型设备的需求。
性能提升：缩短芯片间距离，减少延迟并提升数据带宽，适用于云计算、人工智能等需要高处理能力的应用。
热管理优化：通过改善热量分配，有效防止过热，确保设备的稳定性和寿命。
按市场分布来看，3D硅通孔 (TSV) 技术在2023年占据了市场主导地位，因其高效的高速数据传输和低功耗特性而备受青睐。预计这一技术将在未来持续占领市场。同时，有机基板在未来几年也将获得显著增长，主要由于其在应对芯片热应力方面的表现优异且成本低廉。
在行业应用中，汽车和运输行业在2023年成为3D封装最大的市场份额持有者。随着自动驾驶、电动汽车和网联汽车技术的发展，高性能半导体的需求大幅增加，推动了这一领域的发展。
总体来看，市场对小型化与高性能电子设备的需求将持续推动3D半导体封装技术的发展。在未来，随着技术的进步和行业对更紧凑、更强大解决方案的探索，3D封装将在半导体设计和制造的未来中扮演至关重要的角色。在工业垂直领域方面，汽车和运输行业在 2023 年占据 3D 半导体封装市场的最大份额。随着自动驾驶汽车、电动汽车和网联汽车技术的日益普及，对高性能半导体解决方案的需求激增，使汽车行业成为关键的市场驱动力。
对小型化、高性能电子设备的需求推动了 3D 半导体封装市场的增长。随着技术进步和行业寻求更紧凑、更高效、更强大的解决方案，3D 封装将在塑造半导体设计和制造的未来方面发挥关键作用。
