日前,厦门大学特聘教授、云天半导体创始人于大全博士在直播节目中指出,随着摩尔定律发展趋缓,通过前辈封装技能来知足系统微型化、多功能化成为集成电路家当发展的新的引擎。在人工智能、自动驾驶、5G网络、物联网等新兴家当的加持下,使得三维(3D)集成前辈封装的需求越来越强烈,发展迅猛。
一、前辈封装发展背景

封装技能伴随集成电路发明应运而生,紧张功能是完成电源分配、旗子暗记分配、散热和保护。伴随着芯片技能的发展,封装技能不断改造。封装互连密度不断提高,封装厚度不断减小,三维封装、系统封装手段不断演进。随着集成电路运用多元化,智好手机、物联网、汽车电子、高性能打算、5G、人工智能等新兴领域对前辈封装提出更高哀求,封装技能发展迅速,创新技能不断涌现。

于大全博士在分享中也指出,之前由于集成电路技能按照摩尔定律飞速发展,封装技能跟随发展。高性能芯片须要高性能封装技能。进入2010年后,中道封装技能涌现,例如晶圆级封装(WLP,Wafer Level Package)、硅通孔技能(TSV,Through Silicon Via)、2.5D Interposer、3DIC、Fan-Out 等技能的家当化,极大地提升了前辈封装技能水平。
当前,随着摩尔定律趋缓,封装技能主要性凸显,成为电子产品小型化、多功能化、降落功耗,提高带宽的主要手段。前辈封装向着系统集成、高速、高频、三维方向发展。
图1展示了当前主流的前辈封装技能平台,包括Flip-Chip、WLCSP、Fan-Out、Embedded IC、3D WLCSP、3D IC、2.5D interposer等7个主要技能。个中绝大部分和晶圆级封装技能干系。支撑这些平台技能的紧张工艺包括微凸点、再布线、植球、C2W、W2W、拆键合、TSV工艺等。前辈封装技能本身不断创新发展,以应对更加繁芜的三维集成需求。当前,高密度TSV技能/Fan-Out扇出技能由于其灵巧、高密度、适于系统集成,而成为目前前辈封装的核心技能。
图1 前辈封装技能平台与工艺
封装技能的发展得益于互连技能的演进和加工精度的显著提高。目前三种紧张用于集成电路(IC)芯片封装的互连技能分别为:引线键合技能(Wire Bond,WB)、倒装芯片技能(Flip Chip,FC)和硅通孔技能(Through Silicon Via,TSV)。由于当代微电子晶圆级加工能力的大幅度提升,晶圆级封装的布线能力亿达到微米量级。从线宽互连能力上看,过去50年,封装技能从1000µm提高到1µm,乃至亚微米,提高了1000倍。微凸点互连节距也从几百微米,发展到当前3D IC 的40微米节距,很快将发展到无凸点5微米以下节距。
图2 紧张封装技能发展
二、三维封装技能发展
1、2.5D/3D IC技能
1.1 2.5D
为办理有机基板布线密度不敷的问题,带有TSV垂直互连通孔和高密度金属布线的硅基板应运而生。连接硅晶圆两面并与硅基体和其他通孔绝缘的电互贯串衔接构,采取TSV集成,可以提高系统集成密度,方便实现系统级的异质集成。
带有TSV的硅基无源平台被称作TSV转接板(Interposer),运用TSV转接板的封装构造称为2.5D Interposer。在2.5D Interposer封装中,多少个芯片并排排列在Interposer上,通过Interposer上的TSV构造、再分布层(Redistribution Layer,RDL)、微凸点(Bump)等,实现芯片与芯片、芯片与封装基板间更高密度的互连。其特色是正面有多层细节距再布线层,细节距微凸点,主流TSV深宽比达到10:1,厚度约为100µm。
台积电2008年底成立集成互连与封装技能整合部门,2009年开始计策布局三维集成电路(3D IC)系统整合平台。2010年开始2.5D Interposer的研发,2011年推出2.5D Interposer技能CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)。第一代CoWoS采取65纳米工艺,线宽可以达到0.25µm,实现4层布线,为FPGA、GPU等高性能产品的集成供应办理方案。赛灵思(Xilinx)型号为“Virtex-7 2000T FPGA”的产品是最具代表性的CoWoS产品之一。
图3 赛灵思Virtex-7 2000T FPGA构造示意图
如图3所示,基于2.5D转接板技能的Virtex-7 2000T FPGA产品将四个不同的28nm工艺的FPGA芯片,实现了在无源硅中介层上并排互联,同时结合微凸点工艺以及TSV技能,构建了比其他同类型组件容量多出两倍且相称于容量达2000万门ASIC的可编程逻辑器件,实现了单颗28nm FPGA逻辑容量,超越了摩尔定律限定。赛灵思借助台积电(TSMC)的2.5D-TSV转接板技能平台在2011年实现小批量供货。
注:芯思想研究院指出,真正引爆CoWoS的产品是人工智能(AI)芯片。2016年,英伟达(Nvidia)推出首款采取CoWoS封装的绘图芯片GP100,为环球AI热潮拉开序幕;2017年Google在AlphaGo中利用的TPU 2.0也采取CoWoS封装;2017年英特尔(Intel)的Nervana也不例外的交由台积电代工,采取CoWoS封装。因本钱高昂而坐冷板凳多年CoWoS封测产能在2017年首度扩充。
1.23D IC-HBM
高密度TSV的第二个主要运用产品是高带宽存储器(HBM)。TSV技能在办理存储器容量和带宽方面具有决定性浸染,通过高密度TSV技能垂直互连办法,将多个DDR芯片堆叠在一起后和GPU封装在一起,形成大容量,高位宽的DDR组合阵列提升存储器容量和性能。
2013年10月HBM成为了JEDEC通过的工业标准,首个利用HBM的设备是AMD Radeon Fury系列显示核心。
2016年1月第二代HBM(HBM2)成为工业标准。2016年英伟达发布的新款旗舰型Tesla运算加速卡Tesla P100、超微半导体(AMD)的Radeon RX Vega系列、英特尔的Knight Landing就采取了HBM2。
例如,AMD Radeon Vega GPU中利用的HBM2,由8个8Gb 芯片和一个逻辑芯片通过TSV和微凸点垂直互连, 每个芯片内包含5000个TSV,在一个HBM2中,超过40000个TSV通孔。
HBM堆叠没有以物理办法与CPU或GPU集成,而是通过细节距高密度TSV转接板互连,HBM具备的特性险些和芯片集成的RAM一样,因此,具有更高速,更高带宽。适用于高存储器带宽需求的运用处所。
于大全博士评价:HBM与CPU/GPU通过2.5D TSV转接板技能的完美结合,从芯片设计、制造、系统封装呈现了迄今为止人类前辈的电子产品系统。而我国在这个尖端领域全面掉队,亟需协同创新。
于大全博士在报告分享中指出,当前,TSV开孔在约10μm,深宽比在约10:1,微凸点互连节距在40-50μm。在有源芯片中,由于TSV本身霸占面积较大,且有应力影响区,因此,亟待进一步小型化,降落本钱。从技能发展来看,TSV开口向着5μm以下,深宽比10以上方向发展,微凸点互连向着10μm节距、无凸点方向发展。
图4 高性能3D TSV产品路线图
图4总结了近几年高性能3D TSV产品路线图,可以看到越来越多的CPU、GPU、存储器开始运用TSV技能。一方面是TSV技能不断成熟,另一方面,和高性能打算、人工智能的巨大需求牵引分不开。
1.3 各家3D IC技能1.3.1 台积电SoIC
根据2018年4月台积电在美国加州 Santa Clara的24 届年度技能研讨会上的解释,SoIC是一种创新的多芯片堆叠技能,是一种将带有TSV的芯片通过无凸点稠浊键合实现三维堆叠。
SoIC技能的涌现表明未来的芯片能在靠近相同的体积里,增加双倍以上的性能。这意味着SoIC技能可望进一步打破单一芯片运行效能,更可以持续坚持摩尔定律。
据悉SoIC根植于台积电的CoWoS与多晶圆堆叠(WoW,Wafer-on-Wafer)封装,SoIC特殊倚重于CoW(Chip-on-wafer)设计,如此一来,对付芯片业者来说,采取的IP都已经认证过一轮,生产上可以更成熟,良率也可以提升,也可以导入存储器芯片运用。
更主要的是,SoIC能对10纳米或以下的制程进行晶圆级的键合技能,这将有助于台积电强化前辈工艺制程的竞争力。
在2018年10月的第三季法说会上,台积电给出了明确量产的韶光,2021年SoIC技能就将进行量产。
1.3.2 英特尔3D封装技能Foveros
英特尔在2014年就首度揭橥高密度2.5D芯片封装技能EMIB(Embedded Multi-Die Interconnect Bridge,嵌入式多核心互联桥接),表示该技能是2.5D封装的低本钱替代方案;在2018年的HotChip大会上,发布了采取高密度2D芯片封装技能EMIB封装的芯片;EMIB能够把采取不同节点工艺(10nm、14nm及22nm)和不同材质(硅、砷化镓)、不同功能(CPU、GPU、FPGA、RF)的芯片封装在一起做成单一处理器。英特尔表示,EMIB技能首先与范例的2.5D封装采取硅中介层不同,EMIB是在两个互连芯片的边缘嵌入的一小块硅,直到“桥梁”的浸染;其次EMIB对芯片尺寸大小没有限定,从而在理论上担保了异质芯片的互连。
2018年12月,英特尔首次展示了逻辑打算芯片高密度3D堆叠封装技能Foveros,采取3D芯片堆叠的系统级封装(SiP),来实现逻辑对逻辑(logic-on-logic)的芯片异质整合,通过在水平支配的芯片之上垂直安置更多面积更小、功能更大略的小芯片来让方案整体具备更完全的功能。
英特尔表示,Foveros 为整合高性能、高密度和低功耗硅工艺技能的器件和系统铺平了道路。Foveros 有望首次将芯片的堆叠从传统的无源中间互连层和堆叠存储芯片扩展到CPU、GPU和人工智能处理器等高性能逻辑芯片。
为结合高效能、高密度、低功耗芯片制程技能的装置和系统奠定了根本。Foveros预期可首度将3D芯片堆栈从传统的被动硅中介层(passive interposer)和堆栈内存,扩展到CPU、GPU、AI等高效能逻辑运算芯片。
Foveros供应了极大的灵巧性,由于设计职员可在新的产品形态中“混搭”不同的技能专利模块与各种存储芯片和I/O配置。并使得产品能够分解成更小的“芯片组合”,个中I/O、SRAM和电源传输电路可以集成在根本晶片中,而高性能逻辑“芯片组合”则堆叠在顶部。
英特尔Foveros技能以3D堆栈的SiP封装来进行异质芯片整合,也解释了SiP将成为后摩尔定律时期主要的办理方案,芯片不再强调制程微缩,而是将不同制程芯片整合为一颗SiP模块。
例如可以在CPU之上堆叠各种小型的IO掌握芯片,从而制造出兼备打算与IO功能的产品;也可以将芯片组与各种Type-C、蓝牙、WiFi等掌握芯片堆叠在一起,制造出超高整合度的掌握芯片。
据悉,英特尔从2019年下半年开始推出一系列采取Foveros技能的产品。首款Foveros产品将整合高性能10nm打算堆叠“芯片组合”和低功耗22FFL根本晶片。它将在小巧的产品形态中实现天下一流的性能与功耗效率。
1.3.3 英特尔2D/3D技能领悟Co-EMIB
EMIB封装和Foveros 3D封装技能利用高密度的互连技能,让芯片在水平和垂直方向上得到延展,实现高带宽、低功耗,并实现相称有竞争力的 I/O 密度。
2019年公司发布了Co-EMIB技能,这是在2D EMIB技能的升级版,能够将两个或多个 Foveros元件互连,实现更高的打算性能和数据交流能力,还能够以非常高的带宽和非常低的功耗连接仿照器、内存和其他模块,基本达到单晶片性能。
半导体家当界都在不断的去推动前辈多芯片封装架构的发展,更好的知足高带宽、低功耗的需求。前面先容的EMIB、Foveros、Co-EMIB等前辈封装技能仅仅只是物理层面的,除此之外,IO接口技能和互连技能也是实现多芯片异构封装的关键成分。
英特尔表示,公司互连技能的研发紧张表示正在三个方向:用于堆叠裸片的高密度垂直互连、实现大面积拼接的全横向互连、带来高性能的全方位互连。希望可以实现更高带宽和低延迟。
2、扇出(Fan-Out)封装技能
扇出封装技能比较扇入(Fan-in)封装,对付芯片I/O数目、封装尺寸没有限定,可以进行多芯片的系统封装;同时晶圆级扇出技能取消了基板和凸点,不需倒装工艺,具有更薄的封装尺寸、精良的电性能、易于多芯片系统集成等优点。
英飞凌于2004年推出eWLB(Embedded Wafer Level BGA)便是范例的扇出封装技能,后来授权给日月光(ASE)、星科金朋(STATS ChipPAC,被长电科技收购)、 Nanium(被Amkor)收购;飞思卡尔(Freescale)险些与英飞凌同时提出了类似观点,被称为RCP技能,2010年授权给Nepes。
运用模塑料扇出的eWLB封装技能最紧张的难点是由于CTE不匹配带来的翘曲问题,这导致对准精度差、圆片拿持困难。其余芯片在贴片和塑封过程中以及塑封后翘曲导致的位置偏移,对付高密度多芯片互连是一个巨大寻衅。
随着扇出封装工艺技能逐渐成熟,本钱不断降落,同时加上芯片工艺的不断提升,扇出封装将涌现爆发性增长。
2.1 台积电InFO
扇出封装最具代表性的是台积电研发的InFO技能,InFO带动了全体业界研发三维扇出堆叠技能的热潮。
InFO是将CoWoS构造只管即便简化,末了出来一个无须硅中介层的精简设计,可以让芯片与芯片之间直接贯串衔接,减少厚度,本钱也相对较CoWoS低廉,但又能够有良好的表现,适用于追求性价比的移动通信领域,在手机处理器封装中,减低30%的厚度,腾出宝贵的手机空间给电池或其他零件。这便是2016岁首年月次开始在苹果的A10处理器中采取InFO封装,首度用在苹果iPhone 7与iPhone 7Plus中。InFO成为台积电独占苹果A系列处理器订单的关键。
图5 台积电InFO技能
(图片来源:C. F. Tseng et al., ECTC 2016, pp 1)
图5展示了台积电InFO技能,通过将芯片埋入模塑料,以铜柱实现三维封装互连。InFO技能为苹果A10、A11、A12处理器和存储器的PoP封装供应了新的封装方案,拓展了WL-FO的运用,让Fan-Out技能成为行业热点。
A11处理器尺寸10mm×8.7mm, 比A10处理器小30%以上,塑封后表面3层布线,线宽8µm,密度并不高,紧张缘故原由还是重构模塑料圆片表面布线良率和可靠性问题。A11处理器InFO PoP的封装尺寸13.9×14.8mm,与A10比较小8%,厚度790µm。台积电InFO技能的成功得益于强大的研发能力和商业互助模式。推出InFO技能,是为了供应AP制造和封装整体办理方案,纵然在最初良率很低的情形下,台积电也能持续进行良率提升,这对封测厂来说是不可能的。
InFO技能的巨大成功推动制造业、封测业以及基板企业投入了大量人力物力开展三维扇出技能的创新研发。业界也创造,很多原来须要2.5D TSV转接板封装可以通过三维扇出来完成,办理了TSV转接板本钱太高,工艺太繁芜的问题。
根据不同产品种别,台积电的InFO技能发展也将随之进行调度,推出适用于HPC(High Performance Computer)高效能运算电脑的InFO-oS(InFO_on substrate)、做事器及存储器的InFO-MS(InFO with Memory on Substrate),以及5G通讯天线封装方面的InFO-AiP(InFO Antennas in Packag)。
2018年台积电推出InFO_oS技能用于并排封装两个芯片,芯片与芯片之间的互连为2um。芯片之间的间隙小于70um;InFO_MS和InFO_oS基本相同,但在SoC阁下带有HBM(高带宽内存)。
2.2 华天科技eSiFO
华天科技于2015年开始扇出封装技能开拓,与利用模塑料塑封不同,华天科技开拓了埋入硅基板扇出型封装技能eSiFO®(embedded Silicon Fan-out)。如图13所示,eSiFO®利用硅基板为载体,通过在硅基板上刻蚀凹槽,将芯片正面向上放置且固定于凹槽内,芯片表面和硅圆片表面构成了一个扇出面,在这个面上进行多层布线,并制作引出端焊球,末了切割,分离、封装。
eSiFO®技能具有如下优点:
1)可以实现多芯片系统集成SiP,易于实现芯片异质集成
2)知足超薄和超小芯片封装哀求,细节距焊盘芯片集成(<60µm),埋入芯片的间隔可小于30µm
3)与标准晶圆级封装兼容性好
4)良好的散热性和电性
5)可以在有源晶圆上集成
6)工艺大略,翘曲小,无塑封/临时键合/拆键合
7)封装灵巧:WLP/BGA/LGA/QFP等
8)与TSV技能结合可实现高密度三维集成
图6 两颗芯片SiP集成(图片来源:华天科技)
基于eSiFO®技能的产品包括RF Transceivers、Controller、Sensors、4G射频前端、毫米波芯片,FPGA等等。图6展示了两个芯片集成的SiP封装。特殊的,这里两个芯片同时置于一个异形腔体内,芯片之间的间隔只有几十微米。这样担保了芯片间高密度的互连。
华天的eSiFO®已实现量产,个中一个范例高密度多芯片系统封装产品出货量已达数百万颗。2020年2月,eSiFO®核心技能得到了美国专利授权(EMBEDDED SILICON SUBSTRATE FAN-OUT TYPE 3D PACKAGING STRUCTURE,US10559525 B2)。2020年3月荣获昆山市祖冲之攻关操持“金π奖”(唯一金奖)。
2.3各家FOPLP
近年来FOPLP(面板级扇出封装)封装技能受到的关注逐渐提高,如安靠(Amkor)、日月光(ASE)、英特尔(Intel)、纳沛斯(nepes)、力成科技(PTI)、三星电机(SEMCO)、矽品(SPIL)、欣兴电子(Unimicron)等大厂,都纷纭投入面板级扇出型封装(Fan-Out Panel Level Packaging,FOPLP)技能研发,期待借此达到比晶圆级扇出型封装(Fan-Out Wafer Level Packaging,FOWLP)更高的生产效益。本钱俨然成为FOPLP的最大上风,在本钱的考量之下,FOPLP受到干系业者的认可。
2016年,三星电机成立了新的FOPLP部门,并培植了生产线,最初是用光降盆电源管理芯片(PMIC),进入2018年之后,开始为三星Galaxy Watch制造用于运用场置器(AP)芯片,三星电机在FOPLP技能投入给4亿美元 ,PMIC和DRAM 采取SiP-ePoP封装。PMIC和AP旁边放置嵌入到基板中,实现垂直互连。Galaxy Watch PLP 具有三层RDLs和背面一层布线,减少20%封装厚度,提高了电、热、扩展电池容量。
日月光也推出面板级扇出型(Panel FO)封装,2019 年底产线建置完成,将于2020 下半年量产,运用在射频(RF)、射频前端模组(FEM)、电源(Power)、Server。
力成科技2016年在新竹科学园区建成首条Fine Line FOPLP产线试运行,2018年6月进入小批量生产阶段。产品是联发科电源管理芯片(PMIC)封测订单,首颗采取FOPLP封装技能的联发科芯片于2018年第三季度问世,运用于车用雷达领域。
中科四合面板级扇出封装工艺开始批量进入运用。历时四年研发,中科四合已完成低引脚数的分立器件板级扇出封装技能开拓与量产,2019年Q4已实现DFN类封装产品月产能达到180KK,量产封装尺寸涵盖DFN0603、DFN1006、DFN2510、DFN3x3等,产品可靠性符合汽车级AEC-Q101标准,量产产品类型覆盖TVS器件、肖特基二极管等,目前单芯片和多芯片集成的MOSFET产品、电源模块、GaN模组等产品正在开拓中。2020年,中科四合会持续加大板级扇出封装工艺的量产产能,DFN类封装产能在2020年的Q3要实现单月产能打破300KK,量产产品类型要从二极管类产品扩展至MOSFET产品线。
3、三维玻璃通孔封装
玻璃通孔(Through Glass Via,TGV)技能是一种运用于圆片级三维封装互连技能。可以运用于2.5D转接板集成、MEMS器件三维封装等领域。
由于玻璃具有介电常数低,损耗角小等特性,TGV在射频传输方面有更大的上风。
TGV具有优秀高频电学特性,工艺流程大略,不需沉积绝缘层;机器稳定性强、翘曲小且本钱低,大尺寸玻璃易于获取;在射频组件、光电集成,MEMS等方面得到广泛利用。
图7:厦门云天eGFO技能
厦门云天半导体(Sky-semi)拥有领先的TGV技能,具有低本钱通孔加工技能和电镀添补技能。
4、3D WLCSP技能
通过晶圆级封装(wafer level package)技能可以实现芯片封装后面积尺寸和芯片本身面积尺寸保持同等,不额外增加面积;其次拥有极短的电性传输间隔,使芯片运行速率加快,功率降落;同时还大大降落了传感器芯片的封装本钱。
华天科技在基于TSV的3D WLCSP量产图像传感器的根本上,于2016年开始研发运用于指纹传感器的3D WLCSP,并于10月顺利量产,并批量供货给华为MATE9。
于大全在分享中也指出,目前,通信已经进入5G时期,RF、滤波(Filter)和SAW等器件数量大幅增加,如何保持最优化的芯片面积,将推动WLP、SiP技能将得到更广泛运用。
图8 前辈封装:5G通讯核心技能之一
云天半导体可实现4/6英寸晶圆级芯片尺寸封装,采取薄膜制作空腔,具有超薄超小封装尺寸,目前已完成多款晶圆级三维集成工艺开拓。
云天半导体还率先开拓了基于玻璃基板的IPD集成技能(WL-IPD),开展了高Q值电感、微带滤波器、天线、变压器等一系列射频器件研发,具有低本钱,高性能,易于三维集成等突出优点。研发了运用于毫米波封装的嵌入式玻璃扇出技能(eGFO)。这项独特的技能有可能知足下一代毫米波芯片对高线性度,低噪声,低损耗封装互连和更高板级可靠性的需求。目前已经为客户供应了77GHz+天线和94GHz雷达芯片的封装办理方案。
三、晶圆级三维集成新趋势
TSV转接板CoWoS技能在高性能集成领域上风明显,但本钱过高,只适宜高端产品。扇出封装的整体市场还不大,撤除InFO在AP上大规模运用,缺少规模化量产运用。须要办理的是良率、可靠性,以及详细产品运用时,和传统封装的性价比情形。
图9 几种三维晶圆级技能比较
最近,台积电又提出了SoIC(System on Integrated Circuit)的观点。该技能实质上属于3D IC技能范畴,紧张采取为W2W、C2W稠浊键合技能,实现10µm以下I/O节距互连,减少寄生效应,提高性能。芯片本身可以具有用于三位互连的TSV构造,由于取消了凸点,集成堆叠的厚度更薄。该技能适于多种封装形式,不同产品运用。此技能不仅可以持续坚持摩尔定律,也可望进一步打破单一芯片运行效能瓶颈。
2019年3月,中芯长电发布天下首个超宽频双极化的5G毫米波天线芯片晶圆级集成封装SmartAiP®(Smart Antenna in Package)工艺技能,这是SmartAiP® 3D-SiP工艺平台首次在详细市场领域得到运用。SmartAiP®通过超高的垂直铜柱互连供应更强三维(3D)集成功能,加上成熟的多层双面再布线(RDL)技能,结合晶圆级精准的多层天线构造、芯片倒装及表面被动组件,使得SmartAiP®实现了5G天线与射频前端芯片模块化和微型化的高度集成加工,具有集成度高、散热性好、工艺简练的特点。
2020年 Intel发布了Lakefield处理器,该处理器将利用多块10nm制造的打算芯片(compute die)堆叠在利用22nm制造的基底芯片(base die)上,这个22nm芯片即“有源转接板”(active interposer)。10nm打算芯片与22nm基底芯片之间利用TSV通孔做电气互联,同时打算芯片之间的通信则通过基底芯片中的互联来完成。可以预见,这种有源转接板将不断得到运用。
于大全博士认为,有源芯片高密度TSV互连技能的涌现,以HBM和有源转接板集成技能为代表,标志着前道封装时期的到来。
四、总结
前辈封装技能越来越依赖于前辈制造工艺,越来越依赖于设计与制造企业之间的紧密互助,因此,具有前道工艺的代工厂或IDM企业在前辈封装技能研发与家当化方面具有技能、人才和资源上风,利用前道技能的封装技能逐渐显现。
台积电近年来成为封装技能创新的引领者。从台积的CoWoS到InFO,再到SoIC,实际上是一个2.5D、3D 封装,到真正三维集成电路,即3D IC的过程,代表了技能产品封装技能需求和发展趋势。作为封测代工企业(OSAT),面临前道企业在前辈封装技能领域的竞争,必须寻求对应低本钱高性能封装技能,展开差异化竞争,才能在激烈的竞争中不断发展。
随着集成电路运用多元化,智好手机、物联网、汽车电子、高性能打算、5G、人工智能等新兴领域对前辈封装提出更高哀求,封装技能发展迅速,创新特殊生动,竞争特殊激烈。
前辈封装向着系统集成、高速、高频、三维、超细节距互连方向发展;晶圆级三维封装成为多方争夺焦点,台积电成为封装技能创新的引领,利用前道技能的前道封装技能逐渐显现。
高密度TSV技能/FO扇出技能成为新时期前辈封装的核心技能。技能本身不断创新发展,以应对更加繁芜的三维集成需求。个中针对高性能CPU/GPU运用,2.5D TSV转接板作为平台型技能日益主要。存储器,特殊是HBM产品,得益于TSV技能,带宽得到大幅度提升。
扇出型封装由于适应了多芯片三维系统集成需求,得到了快速发展。多种多样的扇出技能不断呈现,以知足高性能、低本钱哀求。一些扇出技能的研发是为了取代2.5D高本钱方案,但三维扇出的垂直互连密度不高。
玻璃通孔集成技能由于创新性的低本钱通孔加工技能开拓成功,在射频领域的运用将会得到大规模运用。晶圆级三维封装在RF射频模块领域具有巨大运用潜力。
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