芯片封裝技術(shù)中不同術(shù)語的基本定義

以下文章來源于IC封裝和設(shè)備工程師，作者封裝和設(shè)備工程師

在現(xiàn)代芯片封裝技術(shù)中，"bump" 和 “micro bump” 是用于不同封裝類型的關(guān)鍵組件，尤其在3D集成技術(shù)中起到至關(guān)重要的作用。在解釋它們?cè)诓煌瑘?chǎng)景(如fanout封裝、interposer應(yīng)用和HBM(High Bandwidth Memory)中的應(yīng)用)的不同點(diǎn)和聯(lián)系之前，首先了解這些術(shù)語的基本定義很重要。

1. Bump的基本定義

"Bump"通常指的是芯片封裝中的連接點(diǎn)，這些連接點(diǎn)是微小的凸起結(jié)構(gòu)，用于將芯片的電路連接到外部封裝或其他芯片上。Bumps主要由金屬(例如銅、錫或鉛錫合金)制成，用于形成電氣連接和機(jī)械固定。

2. Fan-Out封裝中的Bump

在Fan-Out級(jí)封裝技術(shù)(FO-WLP)中，bump用于連接芯片的I/O端點(diǎn)到一個(gè)更大的載體(通常是一個(gè)重分布層，RDL)。這里的bumps大小一般比傳統(tǒng)封裝中的要大，因?yàn)樗鼈儾粌H需要處理電氣連接還要承擔(dān)更多機(jī)械固定的作用。Fan-Out封裝的一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)是它允許芯片外部的I/O分布得更廣，從而實(shí)現(xiàn)更高的連接密度和改善電氣性能。

3. Interposer應(yīng)用中的Micro Bump

Interposer是一種用于連接多個(gè)芯片的平臺(tái)(如芯片與芯片堆疊或芯片與基板之間的連接)，常見于2.5D封裝配置中。在這種配置中，micro bumps通常用于將芯片連接到硅interposer上。這些micro bumps的尺寸通常比在FO-WLP中使用的bumps小得多，它們能夠支持更高密度的I/O連接，適合于高性能計(jì)算和大數(shù)據(jù)傳輸需求。

4. HBM中的Micro Bump

HBM技術(shù)通過垂直堆疊多個(gè)內(nèi)存芯片(通常使用硅通孔，TSV)和一個(gè)邏輯芯片來極大地提升內(nèi)存帶寬。在這種堆疊中，使用的micro bumps也是非常小的，以適應(yīng)堆疊中每個(gè)層次之間緊湊的間隙和高密度的I/O需求。這些micro bumps通常用于實(shí)現(xiàn)高效的熱和電管理。

聯(lián)系與區(qū)別

尺寸和用途：Fan-Out中的bumps相比于用于interposer和HBM的micro bumps體積更大，因?yàn)槠涑穗姎膺B接外，還承載較重的機(jī)械負(fù)荷。而interposer和HBM使用的micro bumps則更專注于實(shí)現(xiàn)高密度、高性能的電氣連接。

性能要求：用于HBM的micro bumps要求非常高的精度和可靠性，因?yàn)樗鼈冇糜谔幚泶罅康臄?shù)據(jù)傳輸和熱管理。而interposer的micro bumps雖然也是高密度，但相對(duì)的性能壓力可能會(huì)低一些，主要依賴于具體的應(yīng)用場(chǎng)景。

技術(shù)挑戰(zhàn)：在制造過程中，精確放置和連接這些極小的micro bumps提出了更高的技術(shù)挑戰(zhàn)，包括對(duì)準(zhǔn)度、焊料的均勻性以及后續(xù)的測(cè)試和封裝。