近期,异质混合集成赛道动作频频。各路玩家密集落子,异质混合集成正从技术概念走向产能兑现。
在这股浪潮中,苏州汉骅半导体近日完成了一项关键布局——其深圳子公司已完成工商注册并正式投入运营。与此同时,汉骅半导体位于苏州的异质混合集成产线也传来新进展——该产线已进入规模化生产阶段,正在大规模扩产中,下半年准备进入批量交付。
从苏州到深圳,汉骅半导体为何选择这样的双城布局?在国产芯片加速突围的当下,这条极具特色的专注于异质混合集成全流程的产线又意味着什么?
一、万亿级市场:四大高增长赛道
异质混合集成技术所面向的市场空间广阔且多元,与硅对硅3D集成所聚焦的算力芯片市场形成鲜明的差异化互补。据梳理,非硅对硅技术平台覆盖了四大高增长赛道。
1.1 光电集成:AR眼镜与光通信的核心引擎
在AI+AR眼镜领域,微型化、高亮度、低功耗的显示芯片是决定产品体验的关键。以汉骅半导体为例,其基于异质混合集成技术的Micro-LED晶圆,可实现超小间距(2.5-10um pitch)、超高分辨率(>5000PPI)的微型显示芯片,为AR眼镜提供可商业化的近眼显示方案。苹果、Meta等头部厂商的路线图显示,Micro-LED已被确定为下一代AR眼镜的核心显示技术,而量产瓶颈恰恰卡在异质集成环节。
在光通信领域,随着人工智能大模型训练和推理需求的爆发,数据中心内部的光互连带宽需求呈指数级增长。光电共封装(CPO)被视为突破铜互连物理极限的关键路径,而异质混合集成正是实现CPO的核心工艺手段——从专用蓝光外延开发到Micro-LED光源、CMOS驱动、光学元器件的晶圆级集成,将光引擎与电芯片合二为一。
1.2 功率器件:数据中心的"电力心脏"
GaN功率器件以其高频、高效、高功率密度的特性,正在数据中心电源、机器人关节伺服模块等低压应用领域快速替代传统硅基功率器件。据公开信息报道,英特尔代工已完成大尺寸硅基晶圆氮化镓单片集成工艺验证,在同一晶圆内同步制备氮化镓功率器件与硅基逻辑电路,已应用于Intel 18A-P节点,进入风险试产阶段。异质混合集成技术可将GaN功率器件与硅基驱动/保护电路单片集成,实现更高集成度、更低成本的功率系统级芯片(Power SOC)。
1.3 射频通信:5G/6G与卫星通信的关键支撑
GaN射频器件以其高功率、高效率、宽频带的特性,是5G/6G基站、卫星通信、毫米波雷达等应用的核心器件。通过异质混合集成,可将GaN PA器件与硅基基带处理电路深度融合,推动射频系统向更高集成度、更低功耗的方向演进。
1.4 智能传感:多模态感知的片上融合
异质混合集成技术还可将光电探测器、生物传感膜、气体敏感材料等与硅基信号处理电路单片集成,实现多模态智能传感芯片。在激光雷达(LiDAR)、生物医疗检测、环境监测等领域具有广阔应用前景。
二、异质混合集成:后摩尔时代的核心技术路
当硅基芯片制程不断逼近物理极限,半导体行业正在寻找超越传统摩尔定律的新路径。目前,业界形成了两条互补且清晰的晶圆级集成技术路线。
一条是以硅对硅堆叠为核心的3D集成技术,长江存储、台积电、三星、盛合晶微等头部玩家走的就是这条路——通过将多层硅基芯片以热压键合方式垂直互连来提升性能,解决的主要是"算力密度"问题,让硅基芯片堆得更高、连得更密。
另一条则是以非硅对硅融合为特征的异质混合集成技术,汉骅半导体是国内这条路线的龙头企业。简单来说,这门技术要在硅基IC驱动晶圆上常温异质集成氮化镓(GaN)、磷化铟(InP)、铌酸锂(LiNbO₃)等化合物半导体器件,实现不同功能器件的单片化整合。
打个比方:硅对硅3D集成是"把楼盖得更高",异质混合集成则是"让不同的建筑材料融为一体"——前者解决的是空间问题,后者解决的是材料兼容问题。前者聚焦"算力密度",后者瞄准"功能融合"。
据了解,汉骅半导体掌握的异质混合集成技术,通过特色晶圆级混合键合与化合物外延材料定制生长相辅相成的工艺路径,在硅基驱动晶圆上常温集成GaN、InP、SiC等化合物半导体薄膜,解决了不同材料间因不同物理特性、热膨胀系数等带来的集成困难问题,实现了数字电路与模拟/光电器件的原子级互连。这一技术路径突破了传统封装级集成的带宽与能效瓶颈。
三、完整产线:从材料到晶圆集成的全流程能力
汉骅半导体是国内较早从事非硅对硅异质混合集成技术开发的企业,并且已建成一条完整的、覆盖全流程的规模化量产线。
据业内人士分析,这条产线的核心优势在于其完整性——它并非只做单一环节,而是覆盖了从材料外延到晶圆键合集成交付的全流程。对于一项前沿技术而言,从实验室到量产线之间往往隔着巨大的鸿沟,而汉骅半导体已经跨过了这道门槛,正在大规模扩产中。
据了解,该产线具备多项核心技术能力:一是多材料体系兼容,可支持GaN、InP、SiC、LiNbO₃等多种异质晶圆组合;二是晶圆级混合键合,实现纳米级精度(<200nm)的层间对准与铜-铜直接键合;三是异质外延生长,在大尺寸硅基衬底上外延生长高质量的化合物半导体薄膜。
尤为值得注意的是,这条产线实现了"数模混合集成"——在同一晶圆上同时制造硅基CMOS数字电路和非硅材料的模拟/光电器件。这一能力在当前全球范围内也仅有少数几家企业具备商业化量产经验。
目前,该公司采用异质混合集成工艺开发的光电融合芯片、GaN功率集成芯片等产品,已形成稳定的商业化订单流,产线正在大规模扩产中,逐渐进入批量交付阶段。
四、从苏州到深圳:双城布局的战略深意
据了解,苏州产线定位为异质混合集成代工流片平台,专注于晶圆级异质混合集成的工艺开发与制造,是汉骅的技术底座与制造核心。而深圳子公司则是离客户最近的地方,依托苏州总部的芯片制造能力,进一步与应用融合,直接面向终端客户提供更精准的解决方案。
这意味着汉骅半导体比传统代工厂在产品链条上更进一步——不仅能为客户提供异质混合集成芯片,还能基于芯片开发标准化/定制化为客户量身定制,帮助客户缩短从芯片到终端产品的开发周期。
深圳作为全球电子信息产业重镇,拥有从芯片设计、模组集成到终端制造的完整产业链生态。汉骅半导体选择在此设立子公司,既是贴近客户、快速响应市场需求的考量,也是依托深圳完善的供应链体系实现模组快速迭代的务实之举。
五、国产替代:差异化竞争的新赛道
在当前全球半导体产业链加速重构的背景下,异质混合集成技术的自主可控具有重要战略意义。GaN、InP等化合物半导体材料及器件是新型显示、光通信、数据中心、商业航天等领域的核心基础。
汉骅半导体的非硅对硅异质混合集成产线,不仅实现了化合物半导体器件的国产化制造,更重要的是通过异质混合集成技术路径,绕过了先进制程与装备的垄断,深度契合了韬定律(τ定律)的后摩尔时代半导体演进新范式。
从产业生态角度看,异质混合集成技术平台为国内芯片设计公司提供了全新的"异质异构集成"能力——设计公司可以在同一颗芯片上集成不同材料的器件,创造出传统单一材料无法实现的创新产品形态。
结语
从数亿到数千万融资,从长三角到珠三角,异质混合集成这条赛道正在吸引越来越多的产业资本和创业团队涌入。产线进入规模化扩产、深圳子公司落子布局,只是这一进程中的一个切片。
在光电融合、功率集成、无线通信、智能传感等市场的推动下,异质混合集成技术能否成为国产芯片突围的重要支点,值得持续关注。





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