先进封装之 - 3D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3D封装，希望能对各人有所资助！

3D封装：

3D封装和2.5D封装的主要区别在于：2.5D封装是在Interposer上举行布线和打孔，而3D封装是直接在芯片上打孔和布线，电气毗连上下层芯片
。3D集成现在在很洪流平上特指通过3D TSV的集成
。

3D集成和2.5D集成的主要区别在于：2.5D集成是在中介层Interposer上举行布线和打孔，而3D集成是直接在芯片上打孔（TSV）和布线（RDL），电气毗连上下层芯片
。

物理结构：所有芯片和无源器件均位于XY平面上方，芯片堆叠在一起，在XY平面的上方有穿过芯片的TSV，在XY平面的下方有基板的布线和过孔
。

电气毗连：通过TSV和RDL将芯片直接电气毗连

3D集成大大都应用在同类芯片堆叠中，多个相同的芯片笔直堆叠在一起，通过穿过芯片堆叠的TSV互连，如下图所示
。同类芯片集成大多应用在存储器集成中，例如DRAM Stack，FLASH Stack等
。

同类芯片的3D集成示意图：

差别类芯片的3D集成中，一样平常是将两种差别的芯片笔直堆叠，并通过TSV电气毗连在一起，并和下方的基板互连，有时间需要在芯片外貌制作RDL来毗连上下层的TSV
。

台积电的SoIC手艺：

台积电SoIC手艺属于3D封装，是一种晶圆对晶圆(Wafer-on-wafer)的键合手艺
。SoIC手艺是接纳TSV手艺，可以抵达无凸起的键合结构，把许多差别性子的邻近芯片整合在一起，并且当中最要害、最神秘之处，就在于接合的质料，号称是价值高达十亿美元的神秘质料
。

SoIC手艺将同质和异质小芯片集成到单个类似SoC的芯片中，具有更小尺寸和更薄的形状，可以整体集成到先进的WLSI（又名CoWoS和InFO）中
。从外观上看，新集成的芯片就像一个通用的SoC芯片，但嵌入了所需的异构集乐成能
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英特尔的Foveros手艺：

从3D Foveros的结构上看，最下边是封装基底，之上安顿一个底层芯片，起到自动中介层的作用
。在中介层里有大宗的TSV 3D硅穿孔，认真联通上下的焊料凸起，让上层芯片和？橛胂低称渌糠滞ㄑ
。

三星的X-Cube 3D封装手艺：

使用TSV工艺，现在三星的X-Cube测试芯片已经能够做到将SRAM层堆叠在逻辑层之上，通过TSV举行互联，制程是他们自家的7nm EUV工艺
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长电科技的扩展eWLB：

长电科技基于eWLB的中介层可在成熟的低消耗封装结构中实现高密度互连，提供更高效的散热和更快的处置惩罚速率
。3D eWLB互连（包括硅支解）是通过奇异的面扑面键合方法实现，无需本钱更高的TSV互连，同时还能实现高带宽的3D集成
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华天科技的3D-eSinC解决计划：

华天科技称，2022年将开展2.5D Interpose FCBGA、FOFCBGA、3D FOSiP等先进封装手艺，以及基于TCB工艺的3D Memory封装手艺，Double Sidemolding射频封装手艺、车载激光雷达及车规级12英寸晶圆级封装等手艺和产品的研发
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4D 集成：

物理结构：多块基板以非平行方法装置，每块基板上都装置有元器件，元器件装置方法多样化
。电气毗连：基板之间通过柔性电路或者焊接毗连，基板上芯片电气毗连多样化
。

基于刚柔基板的4D集成示意图：

4D集成界说主要是关于多块基板的方位和相互毗连方法，因此在4D集成也会包括有2D，2D+，2.5D，3D的集成方法

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