编者按
为梳理行业技术演进脉络，深挖标杆文献的学术价值，本刊开设“经典回顾”栏目，特邀行业资深专家重读本刊过往发表的有较大行业影响力的经典文献，以文字、音视频等形式，挖掘文献对于技术发展与学术研究的参考价值和意义，内容同步在期刊公众号、官网等平台发布。
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经典文献
许居衍. 复归于道——封装改道芯片业[J]. 电子与封装, 2019, 19(10): 1-3. 点击此处免费阅读/下载全文
原文摘要
“历史事件犹如枝上嫩芽，总在它要长出的地方露头，结出果子。”2003年，x86 CPU升级到64位，由于登纳德等效缩放（Dennard Equivalent Scaling）失灵，时钟频率止步于4 GHz。为降低功耗、提高算力，处理器分别于2006、2010年进入了多核和异构计算时代，从而为异构封装打通了增长的快车道。2016年发生了两起不同而又相关的事件：以摩尔定律（Moore’s Law）为指导的“国际半导体技术路线图（International Technology Roadmap for Semiconductors，简称ITRS）”，在IEEE“重启计算倡议”的协同下，更换为“国际器件与系统路线图（International Roadmap for Devices and Systems，简称IRDS）”，权威刊物《Nature》指出“半导体行业将很快放弃摩尔定律”；与此同时，苹果iPhone 7上搭载集成多核CPU和多个GPU的A10处理器，采用了台积电（TSMC）的集成扇出（InFO）先进封装技术。而就在这一年，晶圆级封装技术（WLP）在经过多年平缓增长后猛增一倍，从2015年的244亿美元增加到500亿美元，并从此高速增长。这些事件表明，提出多年的“拓展摩尔”（More than Moore）终于在“后摩尔时代”迎来了高潮。异构/异质集成激发了多芯片封装（MCP）/多芯片模组（MCM）的发展，有望在当前芯片产业基础上催生新的产业生态系统和新的商业模式。
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专家诠析
2019年9月9日，中国工程院院士许居衍于江苏无锡举办的“2019中国半导体封装测试技术与市场年会”上，发表了题为《复归于道——封装改道芯片业》的主旨报告，针对后摩尔时代半导体产业发展困境，提出了极具前瞻性的产业革新论断。同年10月，《电子与封装》杂志正式刊发该报告的整理署名文章，系统梳理其核心思想，让行业内外得以深度认知后摩尔时代延续、拓展摩尔定律的新发展路径，为集成电路产业转型发展指明了核心方向。
许居衍院士在报告中指出：对于单片集成，小就是“大”，“大”的指导思想就是将更多元件塞进集成电路。但随着制程工艺逼近物理极限，单纯依靠单片集成的发展模式逐渐显露弊端，已然偏离了摩尔定律的初衷——电子系统基本要求是使用最经济的资源，实现最理想的功能。
基于这一核心逻辑，许院士提出，后摩尔时代芯片产业的核心转型趋势，是从传统单片集成路线向多片异构封装集成技术全面“改道”。相较于单片SoC集成模式，异构三维封装技术具备多维核心优势，可实现更高数据带宽、更低运行功耗、更低制造成本与更灵活的系统搭建方式。该技术模式极大释放了工艺选型、芯片架构设计、产业商业模式的创新空间，有效规避了单片SoC研发过程中高昂的NRE（一次性工程费用）成本难题，大幅缩短芯片产品的研发周期与上市迭代时间，成为破解传统摩尔定律瓶颈的关键突破口。
时至今日，距离许院士提出该论断已过去七年，这一极具前瞻性的预判已完全得到产业实践的印证。在传统产业体系中，封装仅是芯片制造后端的配套工序，核心功能局限于芯片物理防护、机械支撑、电气引脚引出与散热保障等，处于产业链附加值较低的末端环节。而在当下的后摩尔时代，先进封装技术彻底打破了传统制程的职能边界，已然跳出单纯的加工封装定位，升级为半导体产业的核心赛道。其功能延伸至系统架构定义、多元算力集成、异质芯片融合等核心领域，成为半导体系统级设计、芯片性能升级、产业格局重塑不可或缺的关键环节。
七年前，许居衍院士就首次将Chiplet译为“芯粒”，并大力倡导芯粒发展模式，精准剖析其产业价值与底层逻辑。他提出，芯粒模式本质是硬IP的高效复用，是对传统SoC软IP复用模式的“复归”；而依托芯粒“搭积木”式组装而成的多芯片模组（MCM），则是对传统成品芯片MCM发展逻辑的传承与革新。历经七年产业发展，芯粒技术已实现大规模商业化落地，“封装改道芯片业”的前瞻性论断，从理论构想彻底转变为产业发展的现实主流。
自首次研读许居衍院士《复归于道——封装改道芯片业》论述以来，我便将许院士这一前瞻性论断作为核心内容，持续引入我在电子科技大学主讲的《微电子技术前沿》课程，将先进封装异构集成确立为后摩尔时代产业迭代的核心发展路径，向每一届学生系统阐释封装重构芯片产业格局的底层逻辑。
时隔多年再度重读这篇经典文献，结合当下半导体产业发展现状，我心中愈发感慨许院士的远见卓识。一方面由衷叹服许院士数年前便精准预判产业大势，在摩尔定律几何缩微路线逐步逼近物理、成本双重瓶颈之时，指明产业“改道”方向：跳出单芯片极致微缩的固有思维，依托先进封装技术，实现跨工艺、跨功能裸片异构融合，以系统级集成延续芯片性能升级。
另一方面，重温原文也能帮助我们多层次深化认知：一是厘清先进封装早已脱离单纯芯片防护、引脚引出的后端加工定位，上升至系统架构定义核心层级；二是完整梳理摩尔定律从“晶体管几何缩小”到后摩尔时代“封装系统集成”的演进脉络，看清半导体产业价值重心由晶圆制造向封装协同设计迁移的必然趋势，对先进封装、集成电路产业中长期发展规律形成更立体、通透的理解。
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特邀专家简介
张波 电子科技大学教授、博导，国家级人才入选者，天府杰出科学家，四川省优秀教师，全国“首届优秀研究生指导导师”。长期从事功率半导体芯片研究，牵头两次荣获国家科技进步二等奖，并获国家科技进步三等奖等省部级及以上教学科技奖励20余项，发表SCI论文800余篇，授权中美发明专利400余项，为合作企业新增直接经济效益数百亿元人民币，所领导的实验室培养了1400余名研究生，为全球功率半导体领域最大的人才培养基地。
