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3D IC封裝封裝帶來的全產(chǎn)業(yè)鏈不可忽視的機(jī)會

合明科技 ?? 2780 Tags:3D芯片3D IC封裝先進(jìn)芯片封裝清洗

一、3D封裝成大勢所趨,技術(shù)挑戰(zhàn)不容小覷

隨著芯片微縮愈加困難,而市場對芯片高性能的追逐不減,業(yè)界開始探索在封裝領(lǐng)域?qū)で笸黄?,所以這幾年,諸如2.5D/3D的先進(jìn)IC封裝技術(shù)已經(jīng)成為代工廠、封測廠、IDM、芯片設(shè)計(jì)廠商以及EDA廠商都競相關(guān)注的一環(huán)。


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先進(jìn)封裝市場營收及預(yù)測情況


不僅僅是芯片制造過程的最后一步,封裝正在成為芯片創(chuàng)新的催化劑。3D封裝技術(shù)允許將不同的芯片如CPU、加速器、內(nèi)存、IO、電源管理等像樂高積木一樣拼湊起來,其主要優(yōu)勢是能實(shí)現(xiàn)更好的互連能效,減少訪問延遲。例如3D封裝技術(shù)允許在計(jì)算核心附近放置更多的內(nèi)存,因此可以減少總的布線長度,提高內(nèi)存訪問帶寬,改善延遲,提升CPU性能,也因此大大提高了產(chǎn)品級性能、功耗和面積,同時(shí)實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)架構(gòu)的全面、重新思考。

如今,3D封裝已成為行業(yè)頂尖的芯片企業(yè)如英特爾、AMD、NVIDIA、蘋果等致勝的關(guān)鍵技術(shù)之一。雖然以3D IC為代表的異構(gòu)封裝已經(jīng)成為未來的重點(diǎn)發(fā)展方向,但落實(shí)新技術(shù)要面對不少棘手的問題。相比傳統(tǒng)的封裝技術(shù),2.5D/3D IC異構(gòu)封裝不僅僅是封裝廠技術(shù)的革新,更為原有的設(shè)計(jì)流程、設(shè)計(jì)工具、仿真工具等帶來挑戰(zhàn)。

二、3D封裝是全產(chǎn)業(yè)鏈共同配合的大業(yè)


因此,在這樣的背景下,3D封裝就需要供應(yīng)鏈多個(gè)環(huán)節(jié)的支持,包括代工廠、封裝廠、EDA廠商、材料廠商等等。

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2.5D和3D封裝解決方案細(xì)分領(lǐng)域一覽


將其SoIC(系統(tǒng)整合芯片)、InFO(整合型扇出封裝技術(shù))、CoWoS(基板上晶圓上芯片封裝) 等2.5D和3D先進(jìn)封裝與芯片堆棧技術(shù)整合成為了“3D Fabric”品牌。據(jù)臺積電2022Q2財(cái)報(bào)說明會,目前為HPC應(yīng)用開發(fā)的3DIC、SoIC技術(shù)已經(jīng)大部分開始被客戶采用。

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圖源:SemiWiKi


已將Foveros 3D封裝技術(shù)用于其Ponte Vecchio和Rialto Bridge GPU 以及 Agilex FPGA中,采用 3D Foveros 封裝生產(chǎn)的芯片與標(biāo)準(zhǔn)單片(單芯片)芯片設(shè)計(jì)相比,在某些情況下具有極強(qiáng)的價(jià)格競爭力。

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此外,要制造3D芯片,需要在制造設(shè)備和原材料領(lǐng)域出現(xiàn)新的技術(shù)創(chuàng)新。關(guān)鍵的重要材料之一是用于多枚芯片連接的ABF載板。ABF載板是IC載板中的一種,ABF載板可做線路較細(xì)、適合高腳數(shù)高訊息傳輸?shù)腎C,具有較高的運(yùn)算性能,主要用于CPU、GPU、FPGA、ASIC等高運(yùn)算性能芯片。image.png

3D IC封裝最根本的挑戰(zhàn)來自于應(yīng)用工具數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)變。芯片通用的GDS格式與PCB使用的Gerber格式有著根本上的差別,需要重新整合解決方案,以滿足先進(jìn)封裝要求。此外,規(guī)模增長帶來的復(fù)雜性也是需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。

三、先進(jìn)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)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要,一旦選定,就會作為一個(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。

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,打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位,為芯片封裝材料全面國產(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。


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