先进封装之 - 2.5D封装
先进封装之 - 2.5D封装
电子集成手艺分为三个条理 ，芯片上的集成 ，封装内的集成 ，PCB板级集成 ，其代表手艺划分为SoC ，SiP和PCB（也可以称为SoP或者SoB）
芯片上的集成主要以2D为主 ，晶体管以平铺的形式集成于晶圆平面；同样 ，PCB上的集成也是以2D为主 ，电子元器件平铺装置在PCB外貌 ，因此 ，二者都属于2D集成。而针关于封装内的集成 ，情形就要重大的多。
电子集成手艺分类的两个主要判据：1.物理结构 ，2.电气毗连(电气互连)。
现在先进封装中凭证主流可分为2D封装、2.5D封装、3D封装三种类型。今天小编给各人带来的是2.5D封装 ，希望能对各人有所资助！
2.5D封装：
2.5D封装通常是指既有2D的特点 ，又有部分3D的特点 ，其中的代表手艺包括英特尔的EMIB、台积电的CoWoS、三星的I-Cube。
物理结构：所有芯片和无源器件均XY平面上方 ，至少有部分芯片和无源器件装置在中介层上（Interposer） ，在XY平面的上方有中介层的布线和过孔 ，在XY平面的下方有基板的布线和过孔。
电气毗连：中介层（Interposer）可提供位于中介层上的芯片的电气毗连。
2.5D集成的要害在于中介层Interposer ，一样平常会有几种情形 ，1）中介层是否接纳硅转接板 ，2）中介层是否接纳TSV ，3）接纳其他类型的材质的转接板；在硅转接板上 ，我们将穿越中介层的过孔称之为TSV ，关于玻璃转接板 ，我们称之为TGV
所谓的TSV 指的是：
硅中介层有TSV的集成是最常见的一种2.5D集成手艺 ，芯片通常通过MicroBump和中介层相毗连 ，作为中介层的硅基板接纳Bump和基板相连 ，硅基板外貌通过RDL布线 ，TSV作为硅基板上下外貌电气毗连的通道 ，这种2.5D集成适合芯片规模较量大 ，引脚密度高的情形 ，芯片一样平常以FlipChip形式装置在硅基板上。
有TSV的2.5D集成示意图：
硅中介层无TSV的2.5D集成的结构一样平常如下图所示 ，有一颗面积较大的裸芯片直接装置在基板上 ，该芯片和基板的毗连可以接纳Bond Wire或者Flip Chip两种方法 ，大芯片上方由于面积较大 ，可以装置多个较小的裸芯片 ，但小芯片无法直接毗连到基板 ，以是需要插入一块中介层（Interposer） ，在中介层上方装置多个裸芯片 ，中介层上有RDL布线 ，可将芯片的信号引出到中介层的边沿 ，然后通过Bond Wire毗连到基板。这类中介层通常不需要TSV ，只需要通过Interposer上外貌的布线举行电气互连 ，Interposer接纳Bond Wire和封装基板毗连。
无TSV的2.5D集成示意图：
英特尔的EMIB：
看法与2.5D封装类似 ，但与古板2.5D封装的区别在于没有TSV。也正是这个缘故原由 ，EMIB手艺具有正常的封装良率、无需特殊工艺和设计简朴等优点。
台积电的CoWoS手艺
台积电的CoWoS手艺也是一种2.5D封装手艺。凭证中介层的差别可以分为三类 ，一种是CoWoS_S使用Si衬底作为中介层 ，另一种是CoWoS_R使用RDL作为中介层 ，第三种是CoWoS_L使用小芯片（Chiplet）和RDL作为中介层。
台积电InFO（2D）与CoWoS（2.5D）之间的区别在于 ，CoWoS针对高端市场 ，连线数目和封装尺寸都较量大；InFO针对性价比市场 ，封装尺寸较小 ，连线数目也较量少。
第一代CoWoS主要用于大型FPGA。CoWoS-1的中介层芯片面积高达约800mm? ，很是靠近掩模版限制。第二代CoWoS通过掩模拼接显着增添了中介层尺寸。台积电最初切合1200mm?的要求 ，以后将中介层尺寸增添到1700mm?。这些大型封装称为CoWoS-XL2。
最近 ，台积电宣布的第五代CoWoS-S的晶体管数目将增添20倍 ，中介层面积也会提升3倍。第五代封装手艺还将封装8个128G的HBM2e内存和2颗大型SoC内核。
长电科技XDFOI手艺：
相较于2.5D TSV封装手艺 ，具备更高性能、更高可靠性以及更低本钱等特征。该解决计划在线宽或线距可抵达2um的同时 ，可实现多层布线层 ，另外 ，接纳了极窄节距凸块互联手艺 ，封装尺寸大 ，可集成多颗芯片、高带宽内存和无源器件。
三星的I-Cube
三星的具有的先进封装包括I－Cube、X－Cube、R－Cube和H－Cube四种计划。其中 ，三星的I-Cube同样也属于2.5D封装。
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