當(dāng)今的 SoC 需要多樣化的功能和工作負(fù)載處理性能，因此很難將它們集成到單個(gè)芯片中。許多半導(dǎo)體制造公司也用單片硅生產(chǎn)大型產(chǎn)品，但這些產(chǎn)品通常是在尖端工藝節(jié)點(diǎn)制造的，因此成本高昂。

另一方面，如果將它們分開(kāi)，僅靠傳統(tǒng)的封裝技術(shù)將無(wú)法成功地將它們商業(yè)化。英特爾之所以能夠?qū)?PCH 封裝在 CPU 內(nèi)部，是因?yàn)樗ㄟ^(guò)傳統(tǒng)封裝設(shè)計(jì)了解散熱、帶寬、功率要求和硅成本。

先進(jìn)封裝是從SoC概念中增加集成度向在封裝上配置系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變，是與延續(xù)摩爾定律的小型化+單片硅不同的做法。

隨著傳統(tǒng)芯片制造愈發(fā)趨近于物理極限，先進(jìn)封裝市場(chǎng)增量越來(lái)越大。市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)Yole數(shù)據(jù)顯示，2022 年先進(jìn)封裝的市場(chǎng)總營(yíng)收預(yù)計(jì)為443 億美元，預(yù)計(jì)到 2028 年將達(dá) 786 億美元，復(fù)合年均增長(zhǎng)率將達(dá)到 10%。此外，先進(jìn)封裝的市場(chǎng)比重將逐漸超越傳統(tǒng)封裝，成為封測(cè)市場(chǎng)貢獻(xiàn)主要增量。

其次，先進(jìn)封裝不僅市場(chǎng)增量越來(lái)越大，“花樣”也越來(lái)越多。如今，這個(gè)傳統(tǒng)上屬于OSAT和IDM的領(lǐng)域，開(kāi)始涌入來(lái)自不同商業(yè)模式的玩家，包括代工廠、設(shè)計(jì)廠商、基板/PCB供應(yīng)商、EMS等企業(yè)均在進(jìn)入先進(jìn)封裝市場(chǎng)。例如，晶圓級(jí)封裝（WLP）技術(shù)如今主要由晶圓制造廠主導(dǎo)，2.5D/3D封裝技術(shù)則主要由封測(cè)企業(yè)和設(shè)計(jì)企業(yè)主導(dǎo)，基板/PCB供應(yīng)商在面板級(jí)封裝（PLP）中起到關(guān)鍵作用。富士康和捷普等EMS廠商也在大力研發(fā)SiP等先進(jìn)封裝技術(shù)。全產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)齊頭涌入，恰恰說(shuō)明了先進(jìn)封裝技術(shù)的不可或缺。

一、先進(jìn)封裝技術(shù)概述

先進(jìn)封裝技術(shù)的概念很廣，包含了多種技術(shù)，倒裝（FlipChip），凸塊（Bumping），晶圓級(jí)封裝（Waferlevelpackge），2.5D封裝（interposer,RDL），3D封裝（TSV）等都屬于先進(jìn)封裝技術(shù)，這些技術(shù)的聯(lián)合使用使得芯片的性能在晶體管尺寸不改變的前提下有了顯著的提升。各封測(cè)廠商也推出了自己的封裝技術(shù)平臺(tái)，如臺(tái)積電的InFO、CoWoS，日月光的FoCoS，Amkor的SLIM、SWIFT等。

FlipChip和Bumping是最早出現(xiàn)的先進(jìn)封裝技術(shù)，也是后續(xù)一系列技術(shù)的基礎(chǔ)。FlipChip將芯片有源區(qū)面對(duì)著基板，通過(guò)芯片上呈陣列排列的Bumping實(shí)現(xiàn)芯片與襯底的互連，這使得互連長(zhǎng)度大大縮短，減小了RC延遲，有效的提高了電性能。

RDL(再分布層)是將Die的引腳進(jìn)行重新連接與分布，使連線路徑重新規(guī)劃，落到我們希望的區(qū)域，同時(shí)也可以獲得更高的觸點(diǎn)密度。

Interposer (中介層)指的是焊錫球和晶粒之間導(dǎo)電層。它的作用是擴(kuò)大連接面，使一個(gè)連接改線到我們想要的地方。與再分布層作用類似。

TSV（硅通孔）使得可以將芯片堆疊使三維空間被利用起來(lái)。不同的Die上下堆疊在一起，TSV實(shí)現(xiàn)上下層Die的通信，并且TSV是上下層芯片的最短通信路徑。

無(wú)論是2.5D封裝（interposer,RDL）還是3D封裝（TSV），其目的都在于縮短信號(hào)傳輸距離，提高信號(hào)傳輸速度。

▲2.5D封裝示意圖

TSV技術(shù)是2.5D和3D IC封裝中的關(guān)鍵使能技術(shù)，半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)一直使用HBM技術(shù)生產(chǎn)3D IC封裝的DRAM芯片。

▲從3D封裝的截面圖可以看出，透過(guò)金屬銅TSV實(shí)現(xiàn)了硅芯片之間的垂直互連

FOWLP技術(shù)是針對(duì)晶圓級(jí)封裝(WLP)的改進(jìn)，可以為硅芯片提供更多外部連接。它將芯片嵌入環(huán)氧樹(shù)脂成型材料中，然后在晶圓表面建構(gòu)高密度重分布層(RDL)并施加焊錫球，形成重構(gòu)晶圓(reconstituted wafer)。

七、芯片封裝清洗：

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(zhǎng)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(shù)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(zhǎng)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(rùn)濕劑、樹(shù)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(lái)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(shù)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(kāi)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。

合明科技運(yùn)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(guó)外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國(guó)產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。

推薦使用合明科技水基清洗劑產(chǎn)品。