3D封装，是一种先进封装工艺，采用三维结构形式对芯片进行三维集成，在不改变封装尺寸的条件下，于垂直方向上叠加两个或两个以上芯片进行一体化封装。3D封装是在2D多芯片组件的基础上发展而来，具有高性能、多功能、高密度、大容量等特点，并且实现了尺寸最小化，符合半导体器件小型化、高性能化、多功能化的发展趋势，可用于处理器、存储器等制造领域。
目前，5nm芯片已经量产，预计到2025年2nm芯片将实现量产。随着工艺制程不断缩小，芯片性能提升已经接近物理极限，摩尔定律失效，芯片无法再依靠集成更多的晶体管来提升性能，而市场对处理器与存储器的计算性能、存储能力要求还在不断提高。3D封装成为解决这一问题的重要方案，在保持芯片尺寸的同时可提高其性能，能够满足芯片小型化、高性能化发展需求。
根据新思界产业研究中心发布的
《2022-2027年中国3D封装行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，3D封装可将裸芯片、SoC（系统级芯片）、微电子元件、运行内存等重新整合进行一体封装，因此可以提高芯片性能、实现芯片功能多样化。若多种电子元件各自封装，整合在一起制造的半导体器件体积大且质量重，3D封装集成度更高，运行速度更快，且其尺寸大幅缩小、重量大幅降低、能耗更低。
3D封装可以仅进行芯片封装，也可以进行芯片与微电子元件封装，前者的目的主要在于提高芯片处理性能，后者的目的主要在于实现芯片功能多样化。3D封装的细分技术主要有PoP（叠层封装）、MCP（多芯片封装）、SiP（系统级封装）等。其中，MCP主要封装多个集成电路，更适用于生产高性能芯片；SiP可以封装裸芯片及微电子元件，更适用于生产高功能集成度芯片。
目前，国内外众多半导体厂商均在发展3D封装技术，例如英特尔、AMD、华为、台积电、三星、安靠科技、日月光、海芯微、华天科技、长电科技等，包括芯片设计厂商、芯片制造厂商以及专业封装厂商。2018年，英特尔推出全球首个3D封装芯片，2022年8月，英特尔宣布14代酷睿处理器将采用3D封装技术。在芯片头部厂商的带动下，未来3D封装应用规模有望快速扩大。
新思界
行业分析人士表示，3D封装可大幅提升芯片性能，基于此，采用技术成熟的工艺制程芯片，利用3D封装工艺，可得到性能更为先进的芯片。例如，可以利用3D封装工艺叠加两个14nm芯片，其性能可比肩7nm芯片。我国大陆地区芯片制造能力与韩国、中国台湾相比差距较大，目前仅可以量产14nm芯片，利用3D封装技术可以弥补我国芯片制造能力较弱的缺点。由此来看，我国3D封装行业发展前景广阔。
