儘管3D IC架構設計上充滿挑戰，但就產品應用的重要性而言，3D IC高整合度的特性，對於電子終端存在著不言可喻的優勢。只不過，也正因3D IC的高技術門檻，使得包括市場整合、研發、材料供應、製造、設計工具、測試、商品化與標準化、EDA工具，到製程與封測代工等過程，每個環節都必須嚴格把關，以確保透過TSV技術所生產的3D IC，能夠提早成熟量產。

2.5D IC與3D IC架構圖。 BigPic:503x211

觀察近年來的半導體產業，由於產業供應鏈積極開發2.5D與3D IC的相關技術及設備，使得市場對於這種新一代的2.5D/3D架構接受度日漸提高。產業人士指出，3D IC在初期仍將主要應用於智慧手機等行動裝置，且由於3D IC對於改善記憶體產品的性能表現與可靠度有很大的幫助，甚至還能降低成本並縮小產品尺寸，因此記憶體產品將更優先採用3D IC製程。

TechNavio預測，2012至2016年全球3D IC市場的年複合成長率為19.7%，成長貢獻則主要將來自行動運算裝置的記憶體需求大幅增加。隨著技術逐步成熟，下一個推展重點則在於如何加速並擴大科技產品的採用，並加深2.5D與3D IC的市場滲透率。目前在封測廠和晶圓代工廠的上下游通力合作之下，預估3D IC技術應用至2015年將可見成熟。

日月光集團研發中心總經理暨研發長唐和明則在論壇演講中表示，電子產品將進入NC系統（數值控制）時代，智慧手錶、智慧眼鏡等可穿戴式裝置都是其中的要角，而物聯網透過無線感測器（wireless sensor），更是整合各類NC產品系統的重要平台。

就封測的角度看，從雲端、網通到用戶端等各類終端裝置所需的晶片，都將透過SiP進行整合，這使得SiP將成為智慧生活應用和技術整合的重要關鍵。

事實上，利用TSV技術，3D IC可提升整體晶片效能並實現系統的異質整合，然而3D IC的大量使用仍有許多挑戰有待克服，其中包括記憶體堆疊、設計生態系統、測試方法、散熱解決方案、以及最重要的成本等。

此外，晶片的異質整合存在著複雜Chip-package-interaction (CPI)問題。為了克服這些挑戰，目前台積電與EDA夥伴及客戶密切合作，來簡化3D IC整合供應鏈，如此能快速提升整體良率並降低可靠度風險，藉此加速3D IC的量產應用。

現階段，全球包括台積電、日月光、意法半導體、三星電子、爾必達、美光、GLOBALFOUNDRIES、IBM、Intel等多家公司都已陸續投入3D IC的研發與生產，在產業供應鏈的共同推動下，預期3D IC將能於2014年量產。