今天,我主要會來向你介紹先進(jìn)封裝的三種技術(shù)。下面就讓我們開始。
來看本周的第一條:先進(jìn)封裝的三種技術(shù)之IPD技術(shù)
當(dāng)半導(dǎo)體制造能力不斷提升,相應(yīng)搭配主動式元器件的無源元器件需求激增,封裝時沒有更多空間來放置這些被動元器件的時候,技術(shù)要如何才能演進(jìn)?
這就是IPD技術(shù)的意義。什么是IPD技術(shù)?它的全程叫做Integrated Passive Device,是集成無源元器件的意思。它可以用三個關(guān)鍵詞來做描述。
晶圓工藝,工藝橋梁,最短互連。
晶圓工藝。IPD技術(shù)通過采用光刻、刻蝕等本來在晶圓代工廠里的這些工藝,該項(xiàng)技術(shù)可以在硅基板、玻璃基板或者陶瓷基板上刻出不同的圖形,從而形成不同的元器件,實(shí)現(xiàn)將電阻、電容、電感、濾波器等無源元器件高密度集成。
工藝橋梁。IPD技術(shù)還有無心插柳柳成蔭的局面,因?yàn)樵綢PD技術(shù)出現(xiàn)的初衷只是為了代替?zhèn)鹘y(tǒng)的片式無源元器件,卻沒想到,現(xiàn)在居然已經(jīng)發(fā)展成為了半導(dǎo)體前道和后道工藝溝通的橋梁,甚至成為了晶圓封裝和TSV應(yīng)用的重要組成部分。
最短互連。由于IPD芯片本身就有更優(yōu)異的電性能,在先進(jìn)封裝集成中,它可以與有緣芯片進(jìn)行各種層疊封裝,實(shí)現(xiàn)最短的互連,從而使整個系統(tǒng)的電性能都能大幅度提升,尺寸還大幅縮小了。
來看本周的第二條:先進(jìn)封裝的三種技術(shù)之Chiplet技術(shù)
什么是Chiplet技術(shù)?
有人說,它是樂高的高科技版本;
有人說,它是裸芯片裝在一起的系統(tǒng)級芯片。
說來說去,逃不開三個字:靈活性。
工藝選擇的靈活性
架構(gòu)設(shè)計的靈活性
商業(yè)模式的靈活性
工藝選擇的靈活性。芯片設(shè)計中,并不是最新工藝就最合適。目前單硅SoC,成本又高,風(fēng)險還大。像專用加速功能和模擬設(shè)計,采用Chiplet,設(shè)計時就有更多選擇。
架構(gòu)設(shè)計的靈活性。Chiplet可以說是一個超級異構(gòu)系統(tǒng),在空間維度和工藝選擇維度給了傳統(tǒng)異構(gòu)SoC增加了新的維度。尤其在功能模塊間的互連,有了更多優(yōu)化空間,對系統(tǒng)帶寬、延時甚至功耗都有巨大改善。
商業(yè)模式的靈活性。Chiplet給IP供應(yīng)商和芯片供應(yīng)商提供了新選擇,不僅增加了潛在市場,一些硅工藝能力強(qiáng)勁的晶圓廠甚至可以發(fā)育成專門生產(chǎn)Chiplet的供應(yīng)商。
這是芯片市場的新機(jī)遇,也是“后摩爾時代”不確定性的魅力所在,而此刻可能還僅是開端。
誰能充分運(yùn)用好Chiplet技術(shù)的靈活性,誰就更可能在這個不確定的時代中,找到確定性。
再來看本周的第三條:先進(jìn)封裝的三種技術(shù)之RDL技術(shù)
你如何看待RDL技術(shù)的出現(xiàn)?
是壓縮芯片體積的需要,是提高加工效率的追求,還是減少設(shè)計成本的目標(biāo)?
可以說,RDL技術(shù)是應(yīng)運(yùn)而生的。
RDL的全稱是Re-Distribution Layer,也就是重新布線層的意思。
我把RDL總結(jié)為三個關(guān)鍵詞:技術(shù)催生、內(nèi)因驅(qū)動、應(yīng)用擴(kuò)展。
技術(shù)催生。封裝高精密化趨勢之下,如何將尺寸極小但功能強(qiáng)大的芯片印制到電路板上做成一個系統(tǒng)呢?RDL通過晶圓級金屬布線制程和凸塊制程改變接點(diǎn)位置,使芯片能適用于不同的封裝形式。
內(nèi)因驅(qū)動。RDL可以使基板與元件之間的應(yīng)力更小、元件可靠性更高、能夠支持更多的引腳數(shù)量,芯片設(shè)計者也可以通過對RDL的設(shè)計代替一部分芯片內(nèi)部線路的設(shè)計,達(dá)到提高加工效率的追求和降低設(shè)計成本的目標(biāo)。
應(yīng)用擴(kuò)展。工藝高成熟化,隨著計算從個人電腦到移動設(shè)備的發(fā)展,又到如今的人工智能時代,封裝的作用發(fā)生了巨大變化,從晶圓代工廠到封裝廠再到IC設(shè)計公司和系統(tǒng)廠商,都開始將先進(jìn)封裝作為延續(xù)摩爾定律的一個突破口。Yole報告指出,云基礎(chǔ)設(shè)施、5G、自動駕駛和人工智能革命將塑造未來十年的封裝趨勢。
編輯:黃飛
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