DDR作為一種內(nèi)存技術(shù)正朝著更高性能、更低功耗的方向發(fā)展。應(yīng)用前景廣闊，將對半導(dǎo)體、計算機、汽車、新能源及各行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生影響巨大。

在相同技術(shù)下，除了提高存儲密度、水平方向增加芯片數(shù)量以外，一種多層存儲（3D堆疊）技術(shù)被大量優(yōu)化采用。

堆疊封裝可以在更小的空間內(nèi)提供更多的功能。堆疊封裝可以開發(fā)具有不同功能的多芯片封裝，或者將多個存儲芯片放在一個容量增加的封裝中。

堆疊封裝根據(jù)不同的開發(fā)技術(shù)分為三種類型：

PiP（Package In Package）封裝

引線鍵合（Wire Bonding）封裝

硅穿孔（TSV）封裝；

堆疊封裝工藝優(yōu)點

封裝體的尺寸小，質(zhì)量輕；

頂層封裝模塊和底層封裝模塊的電子元件可以在組裝前進行測試并替換，使得瑕疵率大大降低、良品比率升高，成本也大度下降；

在采取垂直互連的方式對上層和下層進行連接，大大的減小了引線長度，減少了寄生電容、寄生電感，電源損耗減小，信號的傳輸速度更快;

模塊中的存儲芯片和邏輯芯片可以由不同的商家提供，使產(chǎn)品的生產(chǎn)時問縮短，效率提高。

PiP（Package In Package）封裝

一般稱堆疊封裝又稱封裝內(nèi)的封裝，還稱器件內(nèi)置器件，是在同一個封裝腔體內(nèi)堆疊多個芯片形成3D 封裝的一種技術(shù)方案。封裝內(nèi)芯片通過金線鍵合堆疊到基板上，同樣的堆疊，通過金線再將兩個堆疊之間的基板鍵合，然后整個封裝成一個元件便是PiP（器件內(nèi)置器件）。

PiP技術(shù)整合了PCB基板組裝及半導(dǎo)體封裝制作流程，可以將小型存儲卡所需要的零部件（控制器、閃存集成電路、基礎(chǔ)材質(zhì)、無源計算組件）直接封裝，制成功能完整的Flash存儲卡產(chǎn)品。PiP一體化封裝技術(shù)具有下列技術(shù)優(yōu)勢：超大容量、高讀寫速度、堅固耐用、強防水、防靜電、耐高溫等，因此常運用于SD卡、XD卡、MM卡等系列數(shù)碼存儲卡上。

技術(shù)優(yōu)勢

外形高度較低；

可以采用標準的SMT電路板裝配工藝；

單個器件的裝配成本較低。

PiP封裝結(jié)構(gòu)

引線鍵合（Wire Bonding）封裝

引線鍵合是一種將金屬引線連接到焊盤上的技術(shù)，用于連接內(nèi)部和外部芯片的方法。在結(jié)構(gòu)上，金屬引線在芯片的焊盤（一次鍵合）和載體的焊盤（二次鍵合）之間起到橋梁的作用。在早期，引線框架（lead frame）被用作載體基板，但隨著技術(shù)的不斷進步，如今越來越多地使用PCB作為基板。連接兩個獨立焊盤的引線鍵合涉及引線的材料、鍵合條件、鍵合位置（不僅連接芯片和基板，還可能連接兩個芯片或兩個基板）等方面的顯著差異。

引線鍵合的結(jié)構(gòu)（載體為印刷電路板（PCB）時）

技術(shù)優(yōu)勢

靈活性高：線鍵合堆疊封裝允許在單個封裝內(nèi)集成不同功能和工藝的芯片，具有較高的設(shè)計靈活性。

適應(yīng)性強：該技術(shù)能夠適應(yīng)不同尺寸和形狀的芯片堆疊需求，為定制化設(shè)計提供了可能。

成本可控：與垂直堆疊封裝相比，線鍵合堆疊封裝的制造成本相對較低，適合大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。

硅穿孔（TSV）封裝

TSV是一種芯片堆疊技術(shù)，通過在硅上鉆孔來連接電路。TSV不是使用傳統(tǒng)的布線方法連接芯片到芯片或芯片到襯底，而是通過在芯片上鉆孔并填充導(dǎo)電材料(如金屬)來垂直連接芯片。雖然在與TSV堆疊時使用芯片級工藝，但在芯片正面和背面形成TSV和焊接凸起時使用晶圓級工藝。因此，TSV被歸類為晶圓級封裝技術(shù)。

使用TSV封裝的主要優(yōu)點是高水平的性能和更小的封裝尺寸。如上圖所示，采用線鍵合的芯片堆疊封裝在每個堆疊芯片的側(cè)面都有導(dǎo)線連接。由于堆疊的芯片和連接的引腳越來越多，布線變得越來越復(fù)雜，需要更多的空間來連接它們。相比之下，采用TSV的芯片堆棧不需要復(fù)雜的布線，因此可以減小封裝尺寸。

TSV具有短的電信號傳輸路徑,這賦予TSV封裝強大的電氣性能。相反，如果使用線鍵合，信號傳輸路徑會變得更長，因為信號在到達芯片之前必須先到達基板，而且還不能在芯片中心進行布線連接。相比之下，TSV封裝允許在芯片中心鉆孔，并且可以顯著增加引腳的數(shù)量。

目前量產(chǎn)的將TSV應(yīng)用于DRAM的存儲器產(chǎn)品包括HBM和3D堆疊存儲器(3DS)。前者用于圖形、網(wǎng)絡(luò)和高性能計算(HPC)應(yīng)用，而后者主要用作DRAM內(nèi)存模塊。

技術(shù)優(yōu)勢

高性能：TSV技術(shù)能夠大幅縮短信號路徑，降低信號傳輸?shù)难舆t和功耗，提升系統(tǒng)性能。

小型化：通過垂直堆疊和TSV互連，可以顯著減小封裝尺寸和重量，滿足電子產(chǎn)品小型化、輕量化的需求。

高集成度：TSV技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)多層芯片堆疊和高度集成的封裝結(jié)構(gòu)，提高芯片的集成密度和系統(tǒng)功能。

綜上所述，DDR芯片的堆疊封裝工藝技術(shù)作為一種先進的封裝方式，在提升內(nèi)存性能、集成度及降低功耗方面具有重要意義。雖然堆疊封裝技術(shù)面臨技術(shù)成熟度、成本問題和標準化等挑戰(zhàn)，但隨著技術(shù)的不斷進步和市場需求的不斷增長，其應(yīng)用前景依然廣闊。未來，隨著半導(dǎo)體工藝的不斷進步和封裝技術(shù)的不斷創(chuàng)新，堆疊封裝技術(shù)將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，推動電子產(chǎn)品的性能和功能不斷提升。