中国功率芯片巨头华润微电子瞄准 AI 服务器,发力 PLP 面板级封装
生成式人工智能(Generative AI)、高性能计算(HPC)以及大型数据中心正不断催生对更高能效、更强散热控制和更紧凑封装芯片的需求,这使得先进封装在半导体供应链中的战略地位愈发凸显。在中国,面板级封装(PLP)因其更大的尺寸、更高的产出以及更低的潜在成本,正受到越来越多的关注。
中国功率半导体 IDM(垂直整合制造)巨头华润微电子正在推进 PLP 技术,以此布局 AI 服务器电源、800G 和 1.6T 光模块以及固态变压器(SST),将先进封装作为其下一阶段增长的核心动力。
AI 电力需求推动 PLP 突破传统封装瓶颈
华润微电子从功率半导体向 PLP 的跨越,反映了 AI 时代对功率器件要求的全面升级。
行业观察人士指出,与 CPU、GPU 等逻辑芯片相比,功率器件对封装的依赖程度更高。因为散热效率、寄生电阻、热传导以及封装尺寸会直接影响功率性能和能量损耗。
随着 AI 服务器、高速光模块和数据中心设备功耗的飙升,传统封装已难以在功率密度、小型化以及低温升之间取得平衡,这正倒逼功率半导体向更先进的封装技术演进。
与晶圆级封装(WLP)相比,PLP 采用更大的面板,从而提高了面积利用率和单位产出,成为降低先进封装成本的关键路径。
华润微电子表示,公司已完成 600mm x 600mm PLP 面板技术的开发,攻克了包括面板翘曲、芯片漂移、图形对齐和可靠性在内的关键工艺难题。该公司表示,该平台还支持双面散热和低寄生电阻设计,从而提升了 AI 芯片和高功率器件的热管理能力。
公司透露,PLP 的良率已达到量产水平,该技术已被引入 AI 服务器电源管理芯片(PMIC)、智能手机与可穿戴设备电源模块以及汽车微控制器(MCU)中。
成本是另一大驱动因素。在竞争激烈的功率半导体市场中,PLP 的方型面板工艺比圆形晶圆具有更高的材料利用率,因此更适合大规模的功率器件生产。
与主要服务于高端 AI GPU 的 CoWoS 等先进封装技术不同,PLP 更多是面向高产量、对成本敏感的市场,这正契合华润微电子大规模功率器件的出货模式。
光模块将 PLP 带入 3D 集成时代
光通信是另一个目标市场。华润微电子表示,其 PLP 平台利用 3D 堆叠和模塑料穿孔(TMV)互连技术,将 ASIC、DSP 等芯片嵌入到基板下方,同时在上方堆叠无源元件或芯片,从而缩小了电源模块的占地面积。
该公司表示,这种设计创造了垂直散热通道,解决了 3D 堆叠后的散热难题。相关产品已开始向中国光模块客户出货,而与终端客户联合开发的下一代激光驱动器电源模块预计将于 2026年下半年 进入量产。
碳化硅与固态变压器开启 PLP 新市场
华润微电子还将 PLP 与碳化硅(SiC)功率器件相结合,用于固态变压器(SST)。固态变压器技术利用碳化硅等高压功率半导体,将传统的大型变压器转化为更高效、更紧凑的电力转换系统,以满足未来 AI 数据中心和智能电网的需求。
公司表示,目前已建立起 650V 至 2300V 的 SiC MOSFET 及模块产品线,同时正在开发针对 1200V、1700V 和 2300V 应用的高压模块封装解决方案。
随着封装技术从单纯的芯片保护转向系统级集成,中国半导体行业正在加大对 PLP 的投入。然而,该技术在设备、生态系统建设以及大规模生产的稳定性方面仍面临重重阻碍。
与已经成熟的晶圆级封装供应链相比,PLP 仍处于相对不成熟的阶段。在走向更大规模的工业化应用之前,其材料、设备和测试技术仍需要进一步的验证。
原文:Chinese power chipmaker China Resources Microelectronics targets AI servers with PLP packaging
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