因為專業(yè)
所以領(lǐng)先
晶圓級多層堆疊技術(shù)是后摩爾時代提升芯片性能的關(guān)鍵。其核心是突破平面限制,通過2.5D、3D等立體集成方式,將多個芯片或芯片單元緊密互連,從而滿足5G和AI對高算力、高帶寬、低功耗的嚴苛需求。

下表匯總了主流的封裝工藝技術(shù)途徑及其核心特點,幫助你快速建立整體認識。
| 封裝技術(shù)途徑 | 核心特點與典型技術(shù) | 主要應(yīng)用領(lǐng)域 (典型示例) |
| 2.5D封裝 | 特點:芯片并排排列在硅中介層或硅橋上,通過中介層內(nèi)的互連實現(xiàn)高密度連接。 | 高端AI/GPU(如NVIDIA H100)、高速網(wǎng)絡(luò)芯片、FPGA。 |
| 典型技術(shù):臺積電CoWoS(硅中介層)、英特爾EMIB(嵌入式硅橋)。 | ||
| 3D堆疊封裝 | 特點:芯片垂直堆疊,通過硅通孔直接實現(xiàn)層間電性連接,集成密度和帶寬最高。 | 高帶寬存儲器、AI推理芯片、存算一體架構(gòu)。 |
| 典型技術(shù):混合鍵合、TSV、存算一體(如3D DRAM-on-Logic)。 | ||
| 晶圓級扇出型封裝 | 特點:在晶圓表面重建布線層,將I/O觸點“扇出”到更大區(qū)域,無需基板或中介層。 | 移動通信射頻前端、電源管理IC、某些處理器。 |
| 典型技術(shù):扇出型晶圓級封裝。 | ||
| 異構(gòu)集成/Chiplet | 特點:將不同工藝、功能、材料的芯片粒集成在一個封裝內(nèi),是系統(tǒng)級的設(shè)計理念,依賴上述封裝技術(shù)實現(xiàn)。 | 復(fù)雜SoC的模塊化設(shè)計、高性能CPU/GPU、定制化AI加速器。 |
| 典型技術(shù):UCIe互聯(lián)標準、各種2.5D/3D集成方案。 |
這些先進封裝技術(shù)通過不同方式,直接支撐著5G和AI基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與升級。
對于人工智能(AI)與高效能運算(HPC)
突破算力與內(nèi)存瓶頸:3D堆疊技術(shù)(如HBM)將存儲器垂直堆疊在邏輯芯片上,能提供每秒TB級的超高帶寬,極大緩解了制約AI訓(xùn)練的“內(nèi)存墻”問題。力積電與合作伙伴展示的3D AI方案,就是通過晶圓堆疊實現(xiàn)存算一體,以提升能效。
實現(xiàn)異構(gòu)計算與靈活集成:Chiplet和2.5D封裝允許將AI加速器、CPU、I/O單元等采用不同工藝制造的小芯片集成在一起。這既能突破單一工藝的晶體管數(shù)量限制,又能優(yōu)化成本與能效,是構(gòu)建下一代AI芯片的主流路徑。
對于5G通信與射頻前端
提升性能與實現(xiàn)小型化:在5G手機中,晶圓級封裝技術(shù)可將射頻開關(guān)、濾波器等多個器件集成到模組中。這不僅能將信號傳輸延遲降至微秒級,還能將內(nèi)部電磁干擾降低15dB,顯著提升信號完整性。
滿足極端環(huán)境可靠性:針對車載雷達和衛(wèi)星通信等新基建領(lǐng)域,該技術(shù)能提供高散熱和高可靠性方案。例如,采用SiC襯底或特殊鈍化層工藝,可以保證器件在150℃高溫或太空輻射環(huán)境下的穩(wěn)定工作。
推動產(chǎn)業(yè)生態(tài)與制造創(chuàng)新
先進封裝推動了制造設(shè)備和材料的創(chuàng)新。例如,Lam Research推出的設(shè)備解決了3D堆疊中厚膜沉積和晶圓翹曲的難題;海德堡儀器的無掩模光刻技術(shù)則能克服FOWLP中的基板形變問題。同時,這也對EDA工具和測試方法提出了新需求,正帶動整個半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同升級。
盡管前景廣闊,但技術(shù)發(fā)展仍面臨熱管理、應(yīng)力控制、高成本及測試復(fù)雜性等核心挑戰(zhàn)。未來的發(fā)展趨勢將集中在:
系統(tǒng)級協(xié)同設(shè)計:從“封裝制造”轉(zhuǎn)向 “系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計” ,實現(xiàn)芯片-封裝-系統(tǒng)的整體優(yōu)化。
新材料與新工藝:探索新型導(dǎo)熱材料、低損耗介質(zhì)等,以解決散熱和信號衰減問題。
水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要,一旦選定,就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。
污染物有多種,可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣,通電后發(fā)生電化學(xué)遷移,形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體,造成低電阻通路,破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層,在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物,還有粒狀污染物,例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點、灰塵、塵埃等,這些污染物會導(dǎo)致焊點質(zhì)量降低、焊接時焊點拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。
這么多污染物,到底哪些才是最備受關(guān)注的呢?助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中,它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分,焊后必然存在熱改性生成物,這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo),從產(chǎn)品失效情況來而言,焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素,離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降,松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大,嚴重者導(dǎo)致開路失效,因此焊后必須進行嚴格的清洗,才能保障電路板的質(zhì)量。
合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。
合明科技運用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù),滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求,打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位,為芯片封裝材料全面國產(chǎn)自主提供強有力的支持。
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主營產(chǎn)品包括:集成電路與先進封裝清洗材料、電子焊接助焊劑、電子環(huán)保清洗設(shè)備、電子輔料等。
半導(dǎo)體技術(shù)應(yīng)用節(jié)點:FlipChip ;2D/2.5D/3D堆疊集成;COB綁定前清洗;晶圓級封裝;高密度SIP焊后清洗;功率電子清洗。