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首先,陳靈芝副總裁分享了關(guān)于半導(dǎo)體的應(yīng)用市場趨勢。目前來說,從物聯(lián)網(wǎng)到萬物互聯(lián),多個應(yīng)用領(lǐng)域齊頭并進(jìn),共同驅(qū)動半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,包括大型計算機(jī)組、智能機(jī)、個人手機(jī)、穿戴設(shè)備、智能終端等。這類高性能、多功能的的集成驅(qū)動封裝技術(shù)的發(fā)展,從單芯片向多芯片集成。L3Kesmc
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多芯片趨勢的演進(jìn)從1998年是SIP封裝,然后發(fā)展到射頻模組,到2018年左右是3D集成電路的封裝,到了現(xiàn)在最主要的是異構(gòu)集成封裝技術(shù),異構(gòu)集成封裝更多的是Chiplet集成技術(shù)。L3Kesmc
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之所以現(xiàn)在發(fā)展到Chiplet技術(shù),是因為并非所有芯片都需要用到先進(jìn)的5nm技術(shù),如果把SoC芯片根據(jù)需要切割成一顆顆小芯片,成熟制程芯片和先進(jìn)制程芯片交錯使用,可以充分地降低成本。此外,芯片越大良率越低,將大芯片切割為小芯片可以更好地提升良率。L3Kesmc
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陳靈芝介紹,長電科技面向Chiplet異構(gòu)集成應(yīng)用推出XDFOI系列解決方案,在應(yīng)用上以及涵蓋移動與汽車應(yīng)用、通信、計算與汽車、人工智能及醫(yī)療等應(yīng)用。L3Kesmc
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對于2D的異構(gòu)集成,可以包括Chip-First和Chip-Last工藝;2.5D異構(gòu)集成主要用在GPU、CPU的封裝;3D封裝則是大芯片和小芯片face-to-face的芯片堆疊。L3Kesmc
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對于未來的封裝技術(shù)預(yù)測,陳靈芝副總裁表示未來封裝技術(shù)可能方向是硅光子封裝方向。硅光子封裝內(nèi)集成可以改善延遲、提高帶寬,同時可以顯著降低對功率的需求,使TBps數(shù)量級的數(shù)據(jù)傳輸成為可能。目前硅光子封裝類技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)廠商開始嘗試使用,如英特爾在高速光纖收發(fā)模組上采用硅光子封裝集成。L3Kesmc
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無論是2D或是2.5D封裝,其目的都是為了解決芯片互聯(lián)的問題。陳靈芝說道:“隨著芯片密度越來越高,我們選擇使用Bump技術(shù)解決互聯(lián)問題。”L3Kesmc
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不同Pitch下要求不同的Bump互聯(lián)技術(shù)。在45微米間,由于Bump Pitch比較小,在焊接方面不會再使用回流焊工藝,而是會選用LAB和TCB的結(jié)構(gòu)。當(dāng)Pitch繼續(xù)減小,甚至達(dá)到小于20微米時,如果繼續(xù)采用該種方式,則很難形成有效的焊接。因此,目前長電研究較多的是Hybrid direct Bonding (HDB)。L3Kesmc
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陳靈芝詳細(xì)介紹了Hybriddirect Bonding(HDB)技術(shù)。HDB是指兩個表面的分子間結(jié)合,當(dāng)兩個物體表面在室溫下通過緊密的壓合會產(chǎn)生范德華力,再通過高溫退火工藝轉(zhuǎn)換成共價鍵或金屬鍵,從而形成有效結(jié)合。以三星為例,三星在對比2.5D與HDB技術(shù)中,使用HDB技術(shù)的Bond Gap可以減小67%,Bond Pitch可以減小85%,由此帶來的好處是帶寬提升了300%。L3Kesmc
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陳靈芝還介紹了先進(jìn)半導(dǎo)體成品制造技術(shù)對產(chǎn)業(yè)鏈的影響。先進(jìn)芯片成品制造技術(shù)推動產(chǎn)業(yè)鏈的整體發(fā)展,包括新材料LCP、新工藝技術(shù)硅光子集成及新器件、新設(shè)備等不斷出現(xiàn)。L3Kesmc
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隨著對于高頻、高速傳輸性能的需求,正在催生新的半導(dǎo)體封裝材料——LCP。LCP是一種液晶高分子材料,在高頻、射頻甚至微觀上表現(xiàn)了非常優(yōu)異的性能。在2018年左右,蘋果推出的iPhone X上使用LCP軟板,起到射頻連接線的作用。L3Kesmc
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相比傳統(tǒng)的PI材料,LCP材料表現(xiàn)性能優(yōu)異。陳靈芝展示了LCP與PI間的對比。從吸水率來看,吸水率LCP為0.04%,PI材料為2.9%,LCP材料具有更高的可靠性;介電常數(shù)、節(jié)點損耗因子表現(xiàn)都優(yōu)于PI。因此LCP材料在當(dāng)前的5G以及未來的無人機(jī)駕駛中將得到廣泛應(yīng)用。L3Kesmc
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高精度細(xì)節(jié)距XDFOI技術(shù)對于光刻膠材料同樣提出新需求。就先有的光刻膠來看,其在用使用中容易形成梯形橋接的問題。為了達(dá)到更細(xì)節(jié)距,長電科技開發(fā)了針對HDFO工藝開發(fā)的新型光刻膠,使用該化學(xué)增強(qiáng)型光刻膠的線路側(cè)壁更為筆直,不容易形成橋接。L3Kesmc
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同時,陳靈芝也表示硅光集成封裝也在呼喚新的器件及技術(shù)的發(fā)展。L3Kesmc
*聲明:本文系原作者創(chuàng)作。文章內(nèi)容系其個人觀點,我方轉(zhuǎn)載僅為分享與討論,不代表我方贊成或認(rèn)同,如有異議,請聯(lián)系后臺。L3Kesmc
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責(zé)編:Echo