異質(zhì)集成時(shí)代半導(dǎo)體封裝技術(shù)的價(jià)值

隨著對(duì)高性能半導(dǎo)體需求的增加，半導(dǎo)體市場(chǎng)越來(lái)越重視“封裝工藝”的重要性。根據(jù)這一趨勢(shì)，SK海力士正在大規(guī)模生產(chǎn)基于HBM3（高帶寬存儲(chǔ)器3）的高級(jí)封裝產(chǎn)品，同時(shí)專注于投資生產(chǎn)線并為未來(lái)封裝技術(shù)的發(fā)展獲取資源。一些以前專注于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器制造技術(shù)的企業(yè)，現(xiàn)在對(duì)封裝技術(shù)的投資超過(guò)了OSAT1專門研究這種技術(shù)的公司。這種趨勢(shì)是由這樣一種信念推動(dòng)的，即封裝技術(shù)將增強(qiáng)半導(dǎo)體行業(yè)及其公司的競(jìng)爭(zhēng)力。

1OSAT（外包半導(dǎo)體組裝和測(cè)試）：專門從事半導(dǎo)體封裝測(cè)試的公司。

他的文章將 提供對(duì)…的簡(jiǎn)單概述包裝技術(shù)已經(jīng)經(jīng)過(guò)深思熟慮的a 困難的主題為這一般 公眾的接近 由于其復(fù)雜性。 T包裝的含義、作用和演變技術(shù)將接受檢查， 然后 a調(diào)查 這 發(fā)展薩斯喀徹溫海力士的封裝工藝這導(dǎo)致了到目前對(duì)異構(gòu)集成的關(guān)注。最后，的方向公司的未來(lái)技術(shù)發(fā)展s 將被介紹。

這M含義和R的oleP確認(rèn)字符（acknowledgementcharacter）（對(duì)他人的話作出反應(yīng)或表示生氣、惱怒）唔，啊，哎呀強(qiáng)中子發(fā)生器（Intense Neutron Generator的縮寫）T技術(shù)

首先，讓我們看看包裝過(guò)程的四個(gè)主要功能。第一個(gè)也是最基本的目的是保護(hù)半導(dǎo)體芯片免受外部沖擊或da魔術(shù)師。第二種是將外部電源傳輸?shù)叫酒糜谄洳僮?，和第三是為芯片提供布線，以在操作期間執(zhí)行電信號(hào)的輸入和輸出。 T他最后作用是為了適當(dāng)?shù)厣l(fā)產(chǎn)生的熱量經(jīng)過(guò)保證芯片穩(wěn)定運(yùn)行。最近，散熱或熱分布的功能變得越來(lái)越重要。

包裝的作用可以是看見(jiàn)在圖1。例如，兩者之間有很大的差距規(guī)模系統(tǒng)要求和CMOS提供的比例2，但是他們可以通過(guò)封裝技術(shù)連接。同樣，還有一個(gè)系統(tǒng)要求的密度與密度CMOS可以提供的。這個(gè)問(wèn)題 可以通過(guò)包裝過(guò)程解決因?yàn)樗袔椭鷖增加密度CMOS的。 在其他方面換句話說(shuō)，封裝技術(shù)是半導(dǎo)體器件和系統(tǒng)之間的橋梁。 T這個(gè)的重要性是連接方法，因此，增加漸漸地。

2CMOS（互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）：使用半導(dǎo)體技術(shù)的印刷電路板（PCB）上的集成電路設(shè)計(jì)。

圖一。內(nèi)存封裝彌合了設(shè)備和系統(tǒng)之間的規(guī)模差距

包裝發(fā)展的三個(gè)階段：堆棧競(jìng)爭(zhēng)、性能競(jìng)爭(zhēng)和融合

當(dāng)考察包裝技術(shù)的歷史時(shí)，它可以分為三大部分年代。在過(guò)去，a 單一的包裹將僅實(shí)現(xiàn)一個(gè)芯片。因此，包裝很簡(jiǎn)單，沒(méi)有區(qū)別因素包裝技術(shù)的附加值低。然而，在21世紀(jì)初，隨著轉(zhuǎn)換 去FBGA3封裝，開(kāi)始在一個(gè)封裝上堆疊多個(gè)芯片。這能夠被稱為“堆疊競(jìng)爭(zhēng)力的時(shí)代。”當(dāng)芯片開(kāi)始堆疊時(shí)，封裝的形式多樣化的各種衍生產(chǎn)品的產(chǎn)生取決于這內(nèi)存芯片。主控制程序4， 哪個(gè)實(shí)現(xiàn)DRAM而同一封裝中的NAND，也在此時(shí)出現(xiàn)。

3FBGA（細(xì)間距球柵陣列）：一種表面貼裝封裝（芯片載體），用于基于球柵陣列技術(shù)的集成電路。它的觸點(diǎn)更薄，主要用于片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

4MCP（多芯片封裝）：通過(guò)垂直堆疊兩種或多種不同類型的存儲(chǔ)半導(dǎo)體而制成單個(gè)封裝的產(chǎn)品。

第二時(shí)代開(kāi)始了2010年后，使用芯片上的凸點(diǎn)進(jìn)行互連的方法出現(xiàn)了。因此，的變化運(yùn)行速度和設(shè)備財(cái)產(chǎn)利潤(rùn)發(fā)生了。這時(shí)期能夠呼叫這“性能競(jìng)爭(zhēng)力時(shí)代”如同2010年之前的封裝技術(shù)通常復(fù)雜的連接強(qiáng)中子發(fā)生器（Intense Neutron Generator的縮寫）金屬線，但是介紹突起縮短艾德（男子名）實(shí)現(xiàn)更快速度的信號(hào)路徑s。同時(shí)，堆疊方法使用 TSV5大大增加了I/的數(shù)量Os（輸入/輸出），which導(dǎo)聯(lián)到連接強(qiáng)中子發(fā)生器（Intense Neutron Generator的縮寫） 1，0246寬I/操作系統(tǒng)（Operating System） 實(shí)現(xiàn)高運(yùn)行速度即使在低電壓下。 在這性能競(jìng)爭(zhēng)時(shí)代性能籌碼的變化根據(jù)包裝技術(shù)，以及這成為一個(gè)重要的因素 在滿足的要求顧客s. 如同企業(yè)的成敗能取決于包裝技術(shù)的存在與否，包裝技術(shù)具有的價(jià)值繼續(xù)生長(zhǎng)。

第三個(gè)也是最后一個(gè)紀(jì)元開(kāi)始于 2020 和是 b基于之前所有的 包裝技術(shù)。 它能夠經(jīng)過(guò)深思熟慮的 這“融合時(shí)代“因?yàn)樗枰軌蜻B接v各種類型的籌碼到一個(gè)包裹和，同樣，連接許多零件 在到一個(gè)模塊當(dāng)。。.的時(shí)候 法人團(tuán)體強(qiáng)中子發(fā)生器（Intense Neutron Generator的縮寫）一個(gè)系統(tǒng)。在th是紀(jì)元，包裝技術(shù)本身可以成為系統(tǒng)解決方案，可以為客戶提供定制的包裝解決方案到制造小批量生產(chǎn)成為可能。此時(shí)此刻，僅僅擁有包裝技術(shù)將決定一個(gè)企業(yè)的成功。

5TSV （Through-Silicon Via）：一種互連技術(shù)，在DRAM芯片上鉆成千上萬(wàn)個(gè)細(xì)孔，并用垂直穿透的電極連接上下兩層的孔。

61，024：標(biāo)準(zhǔn)DRAM高達(dá)64 I/操作系統(tǒng)（Operating System），而HBM3的最大寬度I/為1，024操作系統(tǒng)（Operating System）。

圖二。包裝技術(shù)發(fā)展帶來(lái)的變化

SK的歷史海力士的 P包裝T技術(shù)

海力士的封裝工藝 經(jīng)歷了重大的發(fā)展 在整個(gè)上述的 年代。 雖然公司美國(guó)的封裝技術(shù)沒(méi)有明顯的差異直到堆疊競(jìng)爭(zhēng)力era，隨著性能競(jìng)爭(zhēng)力時(shí)代的開(kāi)始，薩斯喀徹溫海力士 成為 因其封裝工藝。 特別是， 完工證明書7 技術(shù)，它結(jié)合了b裁判員i互連和w憤怒b翁丁，當(dāng)引座員在 創(chuàng)新這包括 f全速前進(jìn)和reduc艾德（男子名）費(fèi)用。它 is目前一項(xiàng)專門技術(shù)應(yīng)用于SK的生產(chǎn)和制造海力士的 h室內(nèi)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)densitym奧德萊斯。此外，SK海力士已經(jīng)發(fā)展了MUF先生8技術(shù)并且一直在申請(qǐng)它到HBM產(chǎn)品。這項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)了HBM超過(guò)100，000個(gè)微凸塊互連的質(zhì)量。 另外，這種包裝技術(shù)充分增加了熱虛設(shè)凸塊的數(shù)量雖然散熱性能優(yōu)于其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，如It應(yīng)用美國(guó)照明工程學(xué)會(huì) a m舊的u底部填充（MUF）材料w有嗎高導(dǎo)熱率。 T他的進(jìn)步幫助了SK海力士增加其在HBM市場(chǎng)的份額，并最終取得領(lǐng)先地位HBM3扇區(qū)中的位置。

7CoC （Chip-on-Chip）：一種封裝技術(shù)，旨在將兩個(gè)（或多個(gè)）芯片電連接在一起，無(wú)需TSV（硅通孔）。

MUF先生（大規(guī)模回流模制底部填充）：MUF先生指的是將半導(dǎo)體芯片附著到電路上，并在堆疊芯片時(shí)用一種叫做“液態(tài)EMC”（環(huán)氧模塑料）的材料填充芯片之間的空間和凸起間隙的過(guò)程。迄今為止，NCF技術(shù)已被用于這一進(jìn)程。NCF是一種通過(guò)在芯片之間使用一種薄膜來(lái)堆疊芯片的方法。與NCF相比，MR-MUF方法具有大約兩倍的熱導(dǎo)率，并且影響工藝速度以及產(chǎn)量。

海力士正在促進(jìn)發(fā)展使用銅的混合焊接技術(shù)–到–銅鍵合9代替焊接。 此外， 公司I正在復(fù)習(xí)多種應(yīng)用各種包裝技術(shù)的選擇，包括移植法這扇出RDL10 技術(shù)?；旌险辰蛹夹g(shù) 考慮到更精細(xì)的間距11 并且因此在封裝高度方面具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)檫@是一種無(wú)間隙接合技術(shù)，不使用s年長(zhǎng)的b堆疊芯片時(shí)發(fā)出的聲音。此外，扇出RDL技術(shù)適用于各種平臺(tái)，因此薩斯喀徹溫海力士計(jì)劃使用它當(dāng)。。.的時(shí)候把…合并包裝隨著小芯片12。線條p瘙癢和m多-layer是關(guān)鍵的組件F安全技術(shù)、和SK海力士旨在保護(hù)1微米以下的RDL技術(shù)，或者在亞微米級(jí)別，到2025年。

Cu-to-Cu（銅-銅）鍵合：封裝工藝的混合鍵合方法之一，通過(guò)完全避免使用凸點(diǎn)，為10 m及以下的間距提供解決方案。當(dāng)封裝中的管芯需要彼此連接時(shí)，在該工藝中應(yīng)用直接銅-銅連接。

10RDL（再分布層）：集成電路上的一層額外的金屬層，它將芯片上其它需要的輸入輸出焊盤重新布線，以便更好地訪問(wèn)需要的焊盤。例如，位于芯片中心的凸塊陣列可以重新分布到芯片邊緣附近的位置。重新分布點(diǎn)的能力可以實(shí)現(xiàn)更高的接觸密度，并實(shí)現(xiàn)后續(xù)的封裝步驟。

11間距：互連線之間的最小中心到中心距離

12小芯片：按用途（如控制器或高速存儲(chǔ)器）劃分芯片的技術(shù)，在封裝過(guò)程中重新連接芯片之前，將它們制造為單獨(dú)的晶片

圖3。SK海力士的最新包裝技術(shù)

P包裝技術(shù)將成為提供 整體的系統(tǒng)解決方案那去 超越一維函數(shù)諸如芯片保護(hù)離子和 供應(yīng)電力。用不了多久c公司需要可能的字母s封裝工藝成為一名領(lǐng)導(dǎo)者在半導(dǎo)體工業(yè)。 幾年前，一個(gè)主要的年的鑄造公司東亞不僅創(chuàng)建了新的系統(tǒng)級(jí)封裝（啜飲）通過(guò)一種叫做 i集成的f出去吧 （信息）包裝，但是它是 也能提高的現(xiàn)有業(yè)務(wù)領(lǐng)域 foundry銷售—這意味著薩斯喀徹溫海力士。 就像這樣 公司 因其生產(chǎn)的作用控制器，薩斯喀徹溫海力士 是 有名的 為 生產(chǎn)強(qiáng)中子發(fā)生器（Intense Neutron Generator的縮寫） 高的表演 半導(dǎo)體記憶諸如它的HBM。薩斯喀徹溫海力士還開(kāi)發(fā)了先進(jìn)的包裝技術(shù)，如異質(zhì)整合和扇出RDL技術(shù)—即將到來(lái)的融合時(shí)代的關(guān)鍵封裝技術(shù)。 因此，公司是不僅玩強(qiáng)中子發(fā)生器（Intense Neutron Generator的縮寫）一個(gè)記憶整合的角色 d埃維切m制造商（IDM）但是也正在成為 a 總數(shù) “s解決方案provider “那能引領(lǐng)未來(lái)半導(dǎo)體記憶行業(yè)。

審核編輯：黃飛