美国对华禁售EUV光刻机之后,中芯国际前辈制程研发受阻,华为也陷入无芯可用的困境,而研发成熟可用的EUV光刻机少则五年、十年,多则二十年,而绝大多数国家乃至永久都没办法研制成功。中国芯片业如何突出重围,冲破面前的困局呢?积极发展3D封装技能是最佳路子。
3D晶圆级封装,英文简称(WLP),包括CIS发射器、MEMS封装、标准器件封装。是指在不改变封装体尺寸的条件下,在同一个封装体内于垂直方向叠放两个以上芯片的封装技能,它起源于快闪存储器(NOR/NAND)及SDRAM的叠层封装。紧张特点包括:多功能、高效能;大容量高密度,单位体积上的功能及运用成倍提升以及低本钱。
紧张分类有:

一:封装趋势是叠层封(PoP);低产率芯片彷佛方向于PoP。
二:多芯片封装(MCP)方法,而高密度和高性能的芯片则方向于MCP。
三:以系统级封装(SiP)技能为主,个中逻辑器件和存储器件都以各自的工艺制造,然后在一个SiP封装内结合在一起。
大多数闪存都采取多芯片封装(MCP,MultichipPackage),这种封装,常日把ROM和RAM封装在一块儿。多芯封装(MCP)技能是在高密度多层互连基板上,采取微焊接、封装工艺将构成电子电路的各种微型元器件(裸芯片及片式元器件)组装起来,形成高密度、高性能、高可靠性的微电子产品(包括组件、部件、子系统、系统)。技能上,MCP追求高速率、高性能、高可靠和多功能,而不像一样平常稠浊IC技能以缩小体积重量为主。但随着Flash闪存以及DRAM闪存追求体积的最小化,该封装技能由于利用了金属丝焊接,在带宽和所占空间比例上都存在劣势,而WSP封装技能将会是一个更好办理方案。
在尺寸和重量方面,3D设计替代单芯片封装缩小了器件尺寸、减轻了重量。与传统封装比较,利用3D技能可缩短尺寸、减轻重量达40-50倍;在速率方面,3D技能节约的功率可使3D元件以每秒更快的转换速率运转而不增加能耗,寄生性和方法;硅片后处理等等。
3D封装改进了芯片的许多性能,如尺寸、重量、速率、产量及耗能。当前,3D封装的发展有质量、电特性、机器性能、热特性、封装本钱、生产韶光等的限定,并且在许多情形下,这些成分是相互关联的。3D封装开拓如何完成、什么时候完成?大多数IC专家认为可能会经历以下几个阶段。具有TSV和导电浆料的快闪存储器晶圆叠层很可能会发展,随后会有表面凸点间距小至5μm的IC表面-表面键合涌现。末了,硅上系统将会发展到存储器、图形和其它IC将与微处理器芯片相键合。
事实上,联电以及格芯皆已经放弃了在7纳米工艺上的研发投入,转身投入了3D封装领域!
英特尔则推出了业界创始的3D逻辑芯片封装技能——Foveros。这一全新的3D封装技能首次引入了3D堆叠的上风,可实现在逻辑芯片上堆叠逻辑芯片。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。2018年英特尔推出打破性的嵌入式多芯片互连桥接(EMIB)2D封装技能之后, Foveros将成为下一个技能飞跃。目前英特尔封装技能领先业界,EMIB、3D Foveros已经利用在产品中,CO-EMIB、ODI拥有一些开放标准,推动家当实现更多规模化地生产制造。英特尔还率先推出了稠浊结合(Hybrid Bonding)封装技能,这项新技能能够加速实现10微米及以下的凸点间距,供应更高的互连密度、带宽和更低的功率。同时,英特尔在硬件产品领域的积累也是实现这种分解设计的必要根本。英特尔产品覆盖从物联网到云端、通讯,而全体通讯中从基站到核心网的产品都有,这些性能都可以成为实现Chiplet的主要资源,从而让芯片拥有更强大的能力。
在我国,浙江海宁有一家公司用40纳米的工艺做成了14纳米的性能,而且功耗和性能提升非常大,便是通过3D分装的技能把全体系统提升上来。其余紫光国芯把存储和逻辑打算在两张芯片上,做完往后堆叠起来,使它的性能提升了一个量级,用比较成熟的工艺得到了比较前辈的系统性能。