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3D IC封裝封裝帶來的全產業鏈不可忽視的機會

合明科技 ?? 2939 Tags:3D芯片3D IC封裝先進芯片封裝清洗

一、3D封裝成大勢所趨,技術挑戰不容小覷

隨著芯片微縮愈加困難,而市場對芯片高性能的追逐不減,業界開始探索在封裝領域尋求突破,所以這幾年,諸如2.5D/3D的先進IC封裝技術已經成為代工廠、封測廠、IDM、芯片設計廠商以及EDA廠商都競相關注的一環。


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先進封裝市場營收及預測情況


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

如今,3D封裝已成為行業頂尖的芯片企業如英特爾、AMD、NVIDIA、蘋果等致勝的關鍵技術之一。雖然以3D IC為代表的異構封裝已經成為未來的重點發展方向,但落實新技術要面對不少棘手的問題。相比傳統的封裝技術,2.5D/3D IC異構封裝不僅僅是封裝廠技術的革新,更為原有的設計流程、設計工具、仿真工具等帶來挑戰。

二、3D封裝是全產業鏈共同配合的大業


因此,在這樣的背景下,3D封裝就需要供應鏈多個環節的支持,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封裝解決方案細分領域一覽


將其SoIC(系統整合芯片)、InFO(整合型扇出封裝技術)、CoWoS(基板上晶圓上芯片封裝) 等2.5D和3D先進封裝與芯片堆棧技術整合成為了“3D Fabric”品牌。據臺積電2022Q2財報說明會,目前為HPC應用開發的3DIC、SoIC技術已經大部分開始被客戶采用。

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圖源:SemiWiKi


已將Foveros 3D封裝技術用于其Ponte Vecchio和Rialto Bridge GPU 以及 Agilex FPGA中,采用 3D Foveros 封裝生產的芯片與標準單片(單芯片)芯片設計相比,在某些情況下具有極強的價格競爭力。

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此外,要制造3D芯片,需要在制造設備和原材料領域出現新的技術創新。關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、適合高腳數高訊息傳輸的IC,具有較高的運算性能,主要用于CPU、GPU、FPGA、ASIC等高運算性能芯片。image.png

3D IC封裝最根本的挑戰來自于應用工具數據庫的轉變。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,以滿足先進封裝要求。此外,規模增長帶來的復雜性也是需要重點關注的問題。

三、先進芯片封裝清洗:

合明科技研發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,就會作為一個長期的使用和運行方式。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境中的濕氣,通電后發生電化學遷移,形成樹枝狀結構體,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、焊料槽內的浮點、灰塵、塵埃等,這些污染物會導致焊點質量降低、焊接時焊點拉尖、產生氣孔、短路等等多種不良現象。

這么多污染物,到底哪些才是最備受關注的呢?助焊劑或錫膏普遍應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,這些物質在所有污染物中的占據主導,從產品失效情況來而言,焊后殘余物是影響產品質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引發接觸電阻增大,嚴重者導致開路失效,因此焊后必須進行嚴格的清洗,才能保障電路板的質量。

合明科技運用自身原創的產品技術,滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術要求,打破國外廠商在行業中的壟斷地位,為芯片封裝材料全面國產自主提供強有力的支持。

推薦使用合明科技水基清洗劑產品。


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