半导体封装作为连接芯片与外部世界的桥梁，对整个电子系统的性能、可靠性和尺寸起着至关重要的作用。随着芯片制程不断进步、晶体管数量剧增以及功能复杂度提升，封装技术也在不断演进，从最初的简单引脚封装发展到当下高度复杂的3D集成与混合键合技术，成为芯片设计和制造中不可忽视的一部分。 早期的封装技术主要以双列直插封装（DIP）为代表。这种技术虽然结构简单，但引脚较长，信号传输距离大，导致电气性能受限。随后，平板型的四方扁平封装（QFP）和无引脚四方扁平封装（QFN）相继出现，有效降低了封装体积，改善了电气性能和散热效果。特别是QFN封装因其优异的热导性能，广泛应用于功率和高频率应用当中。
进入1990年代，翻转芯片（Flip-Chip）技术成为半导体封装的一个重要里程碑。通过将芯片“翻转”，直接将芯片上的焊点与封装基板相连，替代传统的金线连接。这不仅提升了信号传输效率，还大幅提升了芯片与封装之间的连接密度，支持更高的I/O数量和更紧凑的封装结构。铜柱封装进一步推动了翻转芯片技术的发展，其柱状结构替代传统的球形焊点，使得连接间距可以缩小至100微米以下，有效支持高密度封装需求。 晶圆级封装（Wafer-Level Packaging）是另一项重要的革命性技术，通过在晶圆阶段直接完成封装工艺，极大地缩短了制造周期，同时优化了封装的一致性和尺寸。晶圆级封装又分为扇出型和扇入型；扇出型晶圆级封装（Fan-Out WLP）通过重新分布连线，实现芯片外围更大面积的I/O铺设，提高了多芯片互联的灵活性和性能表现。
伴随着面板级扇出封装（Panel-Level Fan-Out Packaging）的兴起，更大面积的矩形基板大幅提升了生产效率和成本效益，成为高产量应用的理想选择。 当芯片尺寸和计算能力因为摩尔定律放缓而难以持续提高时，异构集成和芯片分解技术日益重要。芯片组装由单一大芯片转向多芯片模块（MCM）或芯片组（Chiplet）结构，不同功能块采用最适合其工艺节点的制造技术实现，再通过先进封装实现高效互联。2.5D封装技术中的硅中介层（Silicon Interposer）作为连接不同芯片的桥梁，实现超高密度的信号传输和电源管理。硅中介层上制造精细的微凸点和穿硅通孔（TSV），完成多芯片之间以及芯片与基板的垂直互联，极大降低了延迟和功耗，尤其在高性能计算和人工智能加速器中发挥关键作用。 然而硅中介层因成本和尺寸限制并不能满足所有需求，硅桥（Silicon Bridge）技术则成为有力的补充方案。
硅桥体积更小，灵活地嵌入有机基板，通过精密布线实现芯片间的高效连接。英特尔的嵌入式多芯片互连桥（EMIB）便是这一技术的典型代表，既降低成本，又提升模块化设计的灵活性，推动了多芯片封装的普及。 3D集成电路（3D-IC）封装进一步突破了晶片平面布局的限制，堆叠多层芯片构建垂直集成架构。通过微凸点互联与混合键合技术，多个功能模块可以叠加在极小的面积上，实现更低的信号延迟和更高的芯片密度。英特尔Foveros技术现已实现逻辑芯片的堆叠，区分不同工艺节点的芯片功能布局，满足异构集成需要。与此同时，3D堆叠也带来了热管理的挑战；多层芯片间的散热路径受限，设计者必须采用创新的散热技术和芯片布局策略保障系统稳定运行。
混合键合作为当下最前沿的封装互连技术，被认为是自极紫外光刻以来的重大突破。该技术通过实现铜与铜、介质与介质之间的直接键合，大幅提升封装的互连密度，达到微米甚至纳米级的互连间距。混合键合可分为晶圆对晶圆（W2W）和芯片对晶圆（D2W）两种形式，前者要求晶圆极高的平整度以保证键合良率，后者则灵活利用已测试良品芯片降低良率风险。混合键合技术目前广泛应用于3D NAND闪存和高端图像传感器，并正在探索用于超高带宽存储（HBM）等领域。 伴随着半导体技术的不断发展，封装工艺材料也在快速进化。薄型有机基板材料如聚酰亚胺已大幅提升互连层的精细度和可靠性，使用高性能的构建膜（如Ajinomoto Build-Up Film）支持多层复杂布线。
玻璃基板因其热膨胀系数低、成本适中以及大面积成型的优势，也逐渐成为硅基插层的潜在替代方案。 此外，封装工艺的制造流程与质量管控也在向高度自动化、智能化演进。外包封装和测试服务（OSAT）占据产业链的重要地位，尤其在东南亚地区形成了成熟的产业集群。先进封装技术的商用普及离不开这些技术供应链协同创新及卓越的制造执行力。 未来，半导体封装技术将继续围绕高性能、小尺寸、低功耗和多功能趋势展开。推动芯片级异构集成、晶圆级3D堆叠和超高密度互连技术的发展依然是行业重点。
尽管技术门槛和设备投入不断攀升，但创新封装为克服摩尔定律瓶颈提供了重要支撑，是半导体产业持续进步的关键驱动力之一。 总结来看，半导体封装作为连接芯片内部世界与外部环境的关键桥梁，经历了从引脚封装到微凸点、从晶圆级封装到3D堆叠的不断革新。随着芯片设计多样化、系统集成复杂度大幅提升，先进封装技术以其卓越的性能优势，成为半导体领域不可或缺的核心环节。未来，随着新材料、新工艺和新架构的不断涌现，半导体封装必将在更广阔的应用场景中发挥更重要的作用，推动信息技术产业迈向新的高度。
