正文
先进的3D集成和封装技术可实现垂直扩展和功能多样化，通过异构整合可能提升系统性能和功能。 除了工艺创新之外，材料和设备的进步也可能推动封装技术的发展，并拓宽3D集成的应用。
从小型嵌入式传感器到异构“片上系统”，产品的多样性和复杂性日益增加，对封装技术的挑战也越来越大。现今的异构系统集成了以前被降级为板级集成的元件，例如各种无源元件（电容器、电感器等）和有源元件（天线和通信设备，如滤波器）以及存储器和逻辑结构。今天的系统级集成允许每单位体积具有更多的功能。然而，它也突出了多种挑战，比如封装内功率如何更好的传递到更多功能块，热密度管理和信号完整性维护等。这种趋势还将导致装配复杂性和成本的增加，以及相关的可靠性和测试要求。
应用领域的快速增长正在对封装技术提出具体要求。在高性能计算中，I / O带宽密度瓶颈和热管理限制了整体封装系统的性能，这个问题重新点燃了业界对芯片间通信金属导体替代品的浓厚兴趣。先进的汽车应用正在推动新需求的产生——能够承受更高热度和功率密度的新型包装材料，以及能提高可靠性的更坚固的材料界面。移动消费应用正在加强严格的形式因素限制，这推动了封装技术的创新。移动领域最新进展包括芯片级封装、fan-out晶圆级封装的进步、采用3D / 2.5D的集成技术。IoT产品需要低成本的封装技术，同时也需要创新，例如，用于可穿戴设备和其他新兴应用的灵活的、可拉伸的电子器件的封装。
潜在的研究课题
（1）低功耗、低电压、超CMOS逻辑和存储设备以及冯·诺依曼计算的相关材料：
（2）高开关比率的陡坡设备；
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隧道场效应晶体管（TFET）等新型隧道晶体管，如共振隧穿晶体管；
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具有栅极堆叠增益的晶体管，例如负电容FET
（3）基于相变、晶格畸变、界面机制和其他转导机制的器件：
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Mott过渡器件、CDW的器件、应变器件和压电晶体管
（4）基于自旋的逻辑和存储设备：
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低电流密度下具有亚纳秒开关速度
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垂直磁各向异性（PMA）结中隧道磁阻（TMR）的幅度改善量级
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通过自旋过滤栅进行高自旋极化
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电荷-自旋转换效率提高10倍，例如自旋轨道耦合、Rashba界面和拓扑绝缘体材料的研究
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磁电和磁致伸缩开关机制提高能效的数量级
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利用畴壁运动等新颖机制的自旋装置
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分层和嵌入式应用中的磁存储器，例如通过抗铁磁性实现的超快切换，用于新型器件设计的巨型旋转霍尔效应等。
（5）超CMOS设备、储存元件、非冯·诺依曼计算材料
用于机器学习的硬件加速的装置，适用于人造神经网络训练和推断。例如人造神经元和突触装置，2-端模拟电阻装置，忆阻装置，基于旋转的装置和用于神经形态和生物启发信息处理的装置，以及相关材料开发。
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纳米功能设备，例如保真的本机乘除和加法。
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用于新型阵列计算和存储实现的内存器元件和2-端选择器，包括3D的采用。
（6）除电荷和自旋（例如，电化学、电生物、光子和相位）之外，设备和材料还利用其他状态变量，以满足着改善的性能、信息密度或能量效率的需求。
（7）物联网相关设备和材料：
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用于传感器节点和网络中传感、信息处理、存储和通信的超低功耗设备设计。
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用于大面积传感器计算和机器学习领域的柔性或其他非传统基质材料和设备。
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用于能量产生、清除、存储和管理的尺寸/重量受限的平台的材料和设备。
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超CMOS器件和材料的THz通信和传感器。
（8）基于安全性的设备和电路：
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具有独特属性的设备，以实现内置的安全功能，例如伪装、逻辑加密等。
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制造具有降低能量和面积开销的安全原语的设备，例如物理不可克隆功能（PUF），随机数发生器等。
（9）电源管理材料和设备：
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用于提高功率性能的半导体材料和器件，包括给定击穿电压的低导通电阻和最佳切换品质因数。包括用于高电压，大功率器件的宽带隙半导体（例如GaN和SiC）以及用于低压功率转换器的高迁移率半导体（例如GaAs）。
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功率转换系统中的无源元件（电容，电阻和电感）的材料和器件。
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