芯片垂直堆疊的優(yōu)勢(shì)

一、提高集成度

芯片垂直堆疊能夠在有限的空間內(nèi)集成更多的芯片，從而顯著提高系統(tǒng)的集成度。通過將多個(gè)芯片垂直堆疊在一起，減少了芯片之間的物理距離，節(jié)省了電路板的空間，使得電子設(shè)備能夠在更小的體積內(nèi)實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的功能。例如，在移動(dòng)設(shè)備中，芯片垂直堆疊可以讓手機(jī)等設(shè)備在保持輕薄的同時(shí)，具備更強(qiáng)大的處理能力和更多的功能。

二、提升性能

垂直堆疊可以縮短芯片之間的信號(hào)傳輸路徑，減少信號(hào)延遲，從而提升系統(tǒng)的整體性能。多個(gè)芯片協(xié)同工作，能夠?qū)崿F(xiàn)更高的運(yùn)算速度和數(shù)據(jù)處理能力。以臺(tái)積電的3DWoW硅晶圓堆疊技術(shù)為例，將7nm工藝生產(chǎn)的芯片性能提升至超過5nm工藝生產(chǎn)的芯片，功耗降低16%。

三、降低功耗

由于芯片之間的連接更緊密，信號(hào)傳輸更高效，減少了不必要的能量損耗，從而降低了整個(gè)系統(tǒng)的功耗。IBM和三星研發(fā)的垂直傳輸場(chǎng)效應(yīng)晶體管（VTFET）設(shè)計(jì)能夠讓芯片上的晶體管分布更加密集，電流在晶體管堆疊中上下流動(dòng)，使設(shè)備“性能提高兩倍或能源使用減少85%”。

四、節(jié)約成本

在一定程度上，芯片垂直堆疊可以利用成熟工藝的芯片，通過堆疊來達(dá)到更高性能，從而降低了對(duì)先進(jìn)工藝制程的依賴，有助于降低生產(chǎn)成本。臺(tái)積電通過成熟工藝為客戶提供更高的性能，滿足客戶需求的同時(shí)，將先進(jìn)工藝釋放給愿意付出更高價(jià)錢的客戶，實(shí)現(xiàn)了成本和效益的平衡。

五、增強(qiáng)功能多樣性

不同功能和性能的芯片可以通過垂直堆疊實(shí)現(xiàn)異構(gòu)集成，為系統(tǒng)提供更豐富的功能。例如，在系統(tǒng)級(jí)集成中，可以將處理器、圖形處理器、內(nèi)存、射頻模塊等多個(gè)芯片層在垂直方向上堆疊在一起，滿足各種復(fù)雜的應(yīng)用需求。

芯片垂直堆疊的技術(shù)挑戰(zhàn)

• 散熱問題：多個(gè)芯片堆疊在一起會(huì)產(chǎn)生更多的熱量，需要更高效的散熱解決方案，否則可能會(huì)影響芯片的性能和穩(wěn)定性。

• 制造工藝復(fù)雜性：芯片垂直堆疊涉及到復(fù)雜的制造工藝，包括精確的堆疊、互連和封裝等環(huán)節(jié)，對(duì)技術(shù)和設(shè)備要求較高。

• 信號(hào)干擾：芯片之間的緊密堆疊可能導(dǎo)致信號(hào)干擾，需要優(yōu)化設(shè)計(jì)來減少干擾，確保信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。

芯片封裝清洗介紹

·         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。

·         水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長期的使用和運(yùn)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(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)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(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

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