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半导体工艺(13)I 先进封装_续1
2024年07月01日 16:11   浏览:98   来源:小萍子

1998年, Flip Chip Technologies(现在叫Flip Chip International, 是华天科技2014年收购的美国公司)的Elenius和Hullack提出RDL(再布线层)工艺,并获得UltraCSP技术专利,从此开启了晶圆级封装(WLP)的时代。

近年来由于人工智能,数据中心,移动终端,HPC, IOT,智能驾驶,等领域的市场推动,半导体先进制程和先进封装都在不断发展和创新。相对于先进制程产品的研发速度慢,量产周期长,良率低,成本高等特点,先进封装技术恰恰可以弥补这些不足。尤其对于我国先进半导体制程受美国打压的现状,虽然我们无法获得最先进的制程工艺和设备,但通过发展先进封装技术,也是可以提高系统集成和产品性能的另一个途径。

(图一  先进封装技术类型)
20多年来,先进封装技术经过不同阶段的发展,从2D到3D封装,已经有了很多的类型。如2D 扇出型(先上晶)IC集成;2D倒装芯片IC集成;封装堆叠(package-on-package,PoP);系统级封装(system-in-package,SiP)或异质集成;2D扇出型(后上晶)IC集成;2.1D倒装芯片IC集成;2.1D含互连桥倒装芯片IC集成;2.1D含互连桥扇出型IC集成;2.3D扇出型(先上晶)IC集成;2.3D倒装芯片集成;2.3D扇出型(后上晶)IC集成;2.5D(焊料凸点)IC集成;2.5D(微凸点)IC集成;微凸点3DIC集成;微凸点芯粒3DIC集成;无凸点3DIC集成;无凸点芯粒3DIC集成。

(图二  2D~3D先进封装)

2D集成: 把多颗芯片在封装基板上水平排列放置,通过RDL,凸块等工艺实现扇出,倒装集成;
2.1D集成: 在积层封装基板顶部有薄膜布线层,或者在积层封装基板中有嵌入式互联桥,称为2.1D集成
2.3D集成:多颗芯片先由无TSV的转接板承载,再安装到积层封装基板上,称为2.3D集成
2.5D集成: 多颗芯片由含有TSV结构的无源硅转接板承载,再安装到封装基板上,称为2.5D集成
3D集成: 多颗芯片通过微凸点在垂直方向实现堆叠后,与含有TSV结构的底部芯片连接,再通过凸点连接到封装基板上;或者多颗芯片通过混合键合实现3D集成。
(图三   2.5D TSV)
(图四  3D TSV)

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