先進封裝技術的案例
一文看懂13種“先進封裝”技術！
一項技術能從相對狹窄的專業領域變得廣為人知，有歷史的原因，也離不開著名公司的推波助瀾，把SiP帶給大眾的是蘋果（Apple），而先進封裝能引起公眾廣泛關注則是因為臺積電（TSMC）。
蘋果說，我的i Watch采用了SiP技術，SiP從此廣為人知；臺積電說，除了先進工藝，我還要搞先進封裝，先進封裝因此被業界提到了和先進工藝同等重要的地位。
近些年，先進封裝技術不斷涌現，新名詞也層出不窮，讓人有些眼花繚亂，目前可以列出的先進封裝相關的名稱至少有幾十種。
展開 干貨 | 一文讀懂 Intel 先進封裝技術
傳統晶圓廠使用封裝測試技術并創造出先進封裝的全新領域。我認為半導體制造和封裝測試會逐漸走到一起。
Suny Li ~7
在IDM 2.0戰略當中，先進封裝充當了一個什么樣的角色？Intel 所具有的先進封裝技術，是否會全面開放給未來的代工業務？在IDM2.0之后，Intel 在先進封裝上有哪些規劃？
Johanna Swan ~7
我認為問題的第一部分是先進封裝在 IDM 2.0 中的作用，答案是它將起到非常重要的作用，因為它是一個非常重要的差異化因素。
我們會有許多不同需求的客戶，而先進封裝將幫助我們根據這些需求進行定制，因此先進封裝是非常關鍵的。可以肯定的是，英特爾代工廠的客戶將可以使用我們已準備好的前沿技術。
我們會提供 2D、2.5D 和 3D 等已經開發的先進封裝技術，將這些技術提供給我們的代工客戶，滿足他們獨特需求。對客戶來說，獲得這些技術非常重要，滿足他們特定的產品需求，并且這些技術還可以進行擴展，滿足更高層次的需求。
Suny Li ~8
現今Fan-Out扇出型封裝市場有兩條技術路線，即FOWLP和FOPLP，我們都知道三星正在發展FOPLP，我想知道英特爾對FOPLP這條道路有什么計劃嗎？
Johanna Swan ~8
我想說這是因為數量推動了需求。你的問題是，目前有晶圓級封裝和面板級封裝，英特爾是否計劃進行面板級封裝。Intel 多年來一直積極參與Fan-Out封裝計劃，我們將繼續評估需求數量是否會促使我們考慮FOPLP型封裝。
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傳統晶圓廠使用封裝測試技術并創造出先進封裝的全新領域。我認為半導體制造和封裝測試會逐漸走到一起。
Suny Li ~7
在IDM 2.0戰略當中，先進封裝充當了一個什么樣的角色？ Intel 所具有的先進封裝技術，是否會全面開放給未來的代工業務？在IDM2.0之后，Intel 在先進封裝上有哪些規劃？
Johanna Swan ~7
我認為問題的第一部分是先進封裝在 IDM 2.0 中的作用，答案是它將起到非常重要的作用，因為它是一個非常重要的差異化因素。
我們會有許多不同需求的客戶，而先進封裝將幫助我們根據這些需求進行定制，因此先進封裝是非常關鍵的。可以肯定的是，英特爾代工廠的客戶將可以使用我們已準備好的前沿技術。
我們會提供 2D、2.5D 和 3D 等已經開發的先進封裝技術，將這些技術提供給我們的代工客戶，滿足他們獨特需求。對客戶來說，獲得這些技術非常重要，滿足他們特定的產品需求，并且這些技術還可以進行擴展，滿足更高層次的需求。
Suny Li ~8
現今Fan-Out扇出型封裝市場有兩條技術路線，即FOWLP和FOPLP，我們都知道三星正在發展FOPLP，我想知道英特爾對FOPLP這條道路有什么計劃嗎？
Johanna Swan ~8
我想說這是因為數量推動了需求。
你的問題是，目前有晶圓級封裝和面板級封裝，英特爾是否計劃進行面板級封裝。
展開 后摩爾時代看先進封裝技術如何突破摩爾定律的限制？
先進封裝技術主要包括倒裝芯片封裝(FC)、扇出型封裝(Fan-out)、晶圓級封裝(WLP)、系統級封裝(SiP) 和三維(3D)封裝等非焊線形式，在提升芯片性能方面展現巨大優勢，是延續摩爾定律的重要技術發展方向。
以SIP系統級封裝為例，其是由多個chiplet模塊拼接而成，這樣不僅令以往不可分割的SoC芯片具有更大的靈活性，而且也能提高該SIP封裝芯片的良率，最后可以實現異質異構。
除了chiplet技術以外，3D晶圓級封裝也是近年來產業界先進封裝技術的發展方向。3D晶圓級封裝是指在不改變封裝體尺寸的前提下，在同一個封裝體內于垂直方向疊放兩個以上芯片的封裝技術，相較于傳統的2D電路的平面集成方式，它的集成度要更高，同等空間內可以集成更多芯片。
先進封裝已經朝著精細化的方向發展，雖然其并沒有以往晶圓級別的密度，但是不同chiplet模塊之間的封裝是需要面對諸如密封，散熱，絕緣等挑戰，而且也需要更精密的光刻設備與相關的光刻膠材料。
目前高密度扇出型封裝技術正在尋求突破1μm線寬/間距（line/space）限制，擁有這些關鍵尺寸（critical dimension，CD），扇出型技術將提供更好的性能，但是要達到并突破1μm的壁壘，還面臨著制造和成本的挑戰。
重布線層（Redistribution Layer，RDL）是扇出型封裝的關鍵部分。RDL是在晶圓表面沉積金屬層和介質層并形成相應的金屬布線圖形，來對芯片的I/O端口進行重新布局，將其布置到新的、節距占位可更為寬松的區域。RDL采用線寬（line）和間距（space）來度量，線寬和間距分別是指金屬布線的寬度和它們之間的距離。
扇出型技術可分成兩類：低密度和高密度。低密度扇出型封裝由大于8μm的line/space（8-8μm）的RDL組成。
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智芯文庫 | 一文讀懂 Intel 先進封裝技術
導 讀
Intel（英特爾）是半導體行業和創新領域的全球卓越廠商，致力于推動人工智能、5G、高性能計算等技術的創新和應用突破，驅動智能互聯世界。
56年前，intel創始人之一的戈登·摩爾提出了摩爾定律 (Moore's Law)，推動著集成電路產業一直發展到今天。
在先進封裝領域，Intel依然是技術的領導者，創造性地推出了EMIB，Foveros，Co-EMIB，ODI等先進封裝和互聯技術，繼續驅動著技術不斷向前！
今天，我們有機會連線Intel封裝研究與系統解決方案總監Johanna Swan院士，就先進封裝技術進行深入的溝通和交流，學習先進封裝最前沿的發展動態。
在個人電腦領域，Intel 當之無愧是最具創造力的公司，Intel inside深入人心，從奔騰到酷睿再到i3\i5\i7\i9，人們如數家珍，每一款產品都帶給人們全新的體驗，推動著數字世界不斷向前！
異構時代已然到來，Intel是否迸發出了新的創造力，又會帶給世界什么樣的新技術和產品？
展開 “先進封裝”一文打盡
一項技術能從相對狹窄的專業領域變得廣為人知，有歷史的原因，也離不開著名公司的推波助瀾，把SiP帶給大眾的是蘋果（Apple），而先進封裝能引起公眾廣泛關注則是因為臺積電（TSMC）。
蘋果說，我的i Watch采用了SiP技術，SiP從此廣為人知；臺積電說，除了先進工藝，我還要搞先進封裝，先進封裝因此被業界提到了和先進工藝同等重要的地位。
近些年，先進封裝技術不斷涌現，新名詞也層出不窮，讓人有些眼花繚亂，目前可以列出的先進封裝相關的名稱至少有幾十種。
展開 晶圓廠持續加碼，先進封裝競爭白熱化
盡管市場上不乏臺積電與專業委外封測代工(OSAT)廠競爭說法，但事實上，臺積電向來強調跨足封裝為晶圓段(Wafer-Level)的延伸，其用意也不是要與OSAT競爭。
臺積電CoWoS封裝制程主要鎖定核心等級的HPC芯片，并已提供美系GPU、FPGA客戶從晶圓制造綁定先進封裝的服務，加上SoIC封裝技術齊備，先進封裝技術WLSI(Wafer-Level-System-Integration)平臺陣容更加堅強，也更夠協助芯片業者能夠享有先進制程與先進封裝的一條龍服務，進一步在新世代中確保強大的算力。
臺積電第四代CoWoS能夠提供現行約26mmx32mm倍縮光罩(約830~850平方公厘)的2倍尺寸，來到約1,700平方公厘。預計2020年推出第五代CoWoS封裝，倍縮光罩尺寸更來到現行的3倍，約2,500平方公厘，可乘載更多不同的Chip、更大的Die Size、更多的接腳數。
臺積電提出的先進封裝技術WLSI平臺，已經納入相較InFO、CoWoS更為前段的SoIC、3D Wafer-on-Wafer(WoW)堆疊封裝。SoIC制程，主要針對10納米等晶圓制造先進制程進行「晶圓對晶圓」的接合技術，可把不同芯片異質集成，由于IP都已經認證，可降低客戶成本，達到高效能、低功耗的需求，也近似于系統級封裝(SiP)概念。
臺積電WLSI平臺包括既有的CoWoS封裝、InFO封裝，以及針對PM-IC等較低階芯片的扇入型晶圓級封裝(Fan-In WLP)。其中，CoWoS協助臺積電拿下NVIDIA、超微(AMD)、Google、賽靈思(Xilinx)、海思等高階HPC芯片訂單。
展開 SiP與先進封裝的異同點
SiP系統級封裝（System in Package)，先進封裝HDAP（High Density Advanced Package)，兩者都是當今芯片封裝技術的熱點，受到整個半導體產業鏈的高度關注。那么，二者有什么異同點呢？
有人說SiP包含先進封裝，也有人說先進封裝包含SiP，甚至有人說SiP和先進封裝意思等同。
這里，我們首先明確SiP
≠
先進封裝HDAP，兩者主要有3點不同：1）關注點不同，2）技術范疇不同， 3）用戶群不同。
除了這3點不同之外，SiP和HDAP也有很多相同之處，兩者在技術范疇上有很大的重疊范圍，有些技術既屬于SiP也屬于先進封裝。
1）關注點不同
SiP的關注點在于：系統在封裝內的實現，所以系統是其重點關注的對象，和SiP系統級封裝對應的為單芯片封裝；
先進封裝的關注點在于：封裝技術和工藝的先進性，所以先進性的是其重點關注的對象，和先進封裝對應的是傳統封裝。
SiP對應單片封裝/先進封裝對應傳統封裝
SiP是系統級封裝，因此SiP至少需要將兩顆以上的裸芯片封裝在一起，例如將Baseband芯片+RF芯片封裝在一起形成SiP，單芯片封裝是不能稱之為SiP的。
先進封裝HDAP則不同，可以包含單芯片封裝，例如FOWLP (Fan Out Wafter Level Package) 、FIWLP (Fan In Wafter Level Package)。
先進封裝強調封裝技術和工藝的先進性，因此，采用Bond Wire等傳統工藝的封裝不屬于先進封裝。
展開 臺積電打造WLSI平臺，積極布局先進封裝
2018年10月20日，蔣尚義在“2018年首屆中國集成電路國際高峰論壇”發表演講時指出，在后摩爾時代，他個人看好封裝技術的發展。從整個系統層面來看，如何把環環相扣的芯片供應鏈整合到一起，才是未來發展的重心，封測業將扮演重要的角色。有了先進封裝技術，半導體世界將會是另一番情形。現在需要讓沉寂了三十年的封裝技術成長起來。蔣尚義也在2009年推動臺積電進入先進封裝領域。
確實在后摩爾時代，先進的封裝技術將更提升后段制程對于半導體產業的重要性。目前，摩爾定律已經走到了一個極限，晶圓制造廠正在往下游延伸，而封測廠也在積極往上游拓展，也許就在某一點碰撞在一起，這是自然的產業發展，也是對晶圓制造廠和封測廠兩者的挑戰。
經過10年的構建，目前臺積電已經完成晶圓級系統整合（WLSI）技術平臺，該平臺利用臺積電公司工藝制程與產能的核心競爭力，建立支援異質系統整合與封裝能力，以滿足特定客戶在芯片性能、功耗、輪廓（Profile）、 周期時間及成本的需求。晶圓級系統整合與相關技術平臺，包括CoWoS（Chip on Wafer on Substrate）、整合型扇出（InFO，Integrated Fan-Out）及無凸塊底層金屬整合與技術（Under-Bump-Metallurgy Free Integration，UFI）持續發展以滿足多樣化市場的需求，包括移動運算、物聯網、汽車以及高效能運算。
展開 智芯文庫 | 重申先進封裝的三個新特點
進行系統重構 (Execute System Restruction)
重點來了，系統重構才是先進封裝從幕后走向臺前的重要推手。
系統重構只發生在系統的多個元素之間。只要是多個芯片，并且之間進行了互聯，就會產生功能的改變，我們稱之為系統重構。
傳統封裝時代，電子系統的構建多是在芯片級（SoC）或者是在板級（PCB）進行，先進封裝時代，在一個封裝內構建系統并進行優化，我們稱之為封裝級系統重構，Chiplet技術、異構集成技術就是封裝級系統重構的典型代表。
總 結
先進封裝屬于電子封裝，因此傳統封裝的三個功能先進封裝也都具備，此外，相對于傳統封裝，先進封裝又增加了三個新的特點：提升功能密度，縮短互聯長度，進行系統重構。
這三個新特點給先進封裝帶來的優勢就是：提升系統性能，降低整體功耗！
當今，先進封裝已經成為的行業熱點，芯片大佬們如TSMC、SAMSUNG、Intel、AMD紛紛入局，推出自己的先進封裝技術，面對此情此景，傳統的封測廠OSAT會不會有些瑟瑟發抖呢？
雖然時代的發展還遠沒到這一步，但從目前來看，隨著芯片上集成和PCB上集成的路越走越窄的時候，封裝內集成（先進封裝和SiP）這條路目前顯得更寬一些而已！
| 來源： SiP與先進封裝技，Suny Li
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展開 重申先進封裝的“三個新特點”
關 鍵 字
芯片保護，尺度放大，電氣連接；提升功能密度，縮短互聯長度，進行系統重構；提升系統性能，降低整體功耗
引 子
首先，先進封裝是一個相對的概念，今天的先進封裝在未來可能成為傳統封裝。
今天，先進封裝通常是指Fan-In，Fan-Out，2.5D，3D 四大類封裝形式，展開以后種類就比較多了，大約有幾十種，可分為基于XY平面延伸的先進封裝技術和基于Z軸延伸的先進封裝技術，詳細可參看：“先進封裝”一文打盡
在前面的文章中，我們提到了SiP的三個新特點，因為先進封裝和SiP的高度重合性，這篇文章里，我們從先進封裝的角度重新解讀一下這具有重大意義的“三個新特點”。
傳 統 封 裝
1947年，隨著晶體管的發明，人類迎接信息時代的到來，電子封裝也同時出現了，在主角耀眼的光環下，配角只能默然無聲。
晶體管的發明舉世矚目，并于9年后獲得1956年諾貝爾物理學獎，而電子封裝是誰發明的至今都難以追溯！
傳統封裝的功能主要有三點：芯片保護、尺度放大、電氣連接，并且在長達70多年的時間里始終充當配角，默默地為芯片服務。
芯片保護
Chip protection
因為芯片本身比較脆弱，沒有封裝的保護，很容易損壞，連細小的灰塵和水汽都會破壞它們的功能，因此需要封裝進行保護。
尺度放大 Scale Expansion
因為芯片本身都很小，其內部的連接更加微小，通過封裝后進行尺度放大，便于后續PCB板級系統使用。
展開 
盤點2020三維封裝技術創新發展！
從半導體發展趨勢和微電子產品系統層面來看，先進封測環節將扮演越來越重要的角色。如何把環環相扣的芯片技術鏈系統整合到一起，才是未來發展的重心。有了先進封裝技術，與芯片設計和制造緊密配合，半導體世界將會開創一片新天地。現在需要讓跑龍套三十年的封裝技術走到舞臺中央。
日前，廈門大學特聘教授、云天半導體創始人于大全博士在直播節目中指出，隨著摩爾定律發展趨緩，通過先進封裝技術來滿足系統微型化、多功能化成為集成電路產業發展的新的引擎。在人工智能、自動駕駛、5G網絡、物聯網等新興產業的加持下，使得三維（3D）集成先進封裝的需求越來越強烈，發展迅猛。
一、先進封裝發展背景
封裝技術伴隨集成電路發明應運而生，主要功能是完成電源分配、信號分配、散熱和保護。伴隨著芯片技術的發展，封裝技術不斷革新。封裝互連密度不斷提高，封裝厚度不斷減小，三維封裝、系統封裝手段不斷演進。隨著集成電路應用多元化，智能手機、物聯網、汽車電子、高性能計算、5G、人工智能等新興領域對先進封裝提出更高要求，封裝技術發展迅速，創新技術不斷出現。
于大全博士在分享中也指出，之前由于集成電路技術按照摩爾定律飛速發展，封裝技術跟隨發展。高性能芯片需要高性能封裝技術。進入2010年后，中道封裝技術出現，例如晶圓級封裝（WLP，Wafer Level Package）、硅通孔技術（TSV，Through Silicon Via）、2.5D Interposer、3DIC、Fan-Out 等技術的產業化，極大地提升了先進封裝技術水平。
當前，隨著摩爾定律趨緩，封裝技術重要性凸顯，成為電子產品小型化、多功能化、降低功耗，提高帶寬的重要手段。先進封裝向著系統集成、高速、高頻、三維方向發展。
展開 干貨 | 先進封裝的“四要素”
先進封裝的四要素（原創）
首先，我們要明確，在特定的歷史時期，先進封裝只是一個相對的概念，現在的先進封裝在未來可能就是傳統封裝。
下圖是作者根據四要素內在的先進性做了簡單排序，大致如下：Bump → RDL → Wafer → TSV。
一般來說，出現的越早的技術其先進性就相對越低，出現越晚的技術其先進性就相對越高。
下面，我們就逐一闡述先進封裝的四要素。
1. Bump
Bump是一種金屬凸點，從倒裝焊FlipChip出現就開始普遍應用了，Bump的形狀也有多種，最常見的為球狀和柱狀，也有塊狀等其他形狀，下圖所示為各種類型的Bump。
Bump起著界面之間的電氣互聯和應力緩沖的作用，從Bondwire工藝發展到FlipChip工藝的過程中，Bump起到了至關重要的作用。
隨著工藝技術的發展，Bump的尺寸也變得越來越小，下圖顯示的是Bump尺寸的變化趨勢。
可以看出， Bump尺寸從最初 Standard FlipChip的100um發展到現在最小的5um。
那么，會不會有一天，Bump小到不再需要了呢？
確實有這種可能，TSMC發布的SoIC技術中，最鮮明的特點是沒有凸點（no-Bump）的鍵合結構，因此，該技術具有有更高的集成密度和更佳的運行性能。
詳細請參看：
一文看懂13種“先進封裝”技術！
2. RDL
RDL（ReDistribution Layer）重布線層，起著XY平面電氣延伸和互聯的作用。
展開 智芯文庫 | 先進封裝的“四要素”
引 言
說起傳統封裝，大家都會想到日月光ASE，安靠Amkor，長電JCET，華天HT，通富微電TF等這些封裝大廠OSAT；說起先進封裝，當今業界風頭最盛的卻是臺積電TSMC，英特爾Intel，三星SAMSUNG等這些頂尖的半導體晶圓廠IC Foundry，這是為何呢？
如果你認為這些半導體晶圓大佬們似乎顯得有些"不務正業"？那你就大錯特錯了！
傳統封裝的功能主要在于芯片保護、尺度放大、電氣連接三項功能，先進封裝和SiP在此基礎上增加了“提升功能密度、縮短互聯長度、進行系統重構”三項新功能。
正是由于這些新特點，使得先進封裝和SiP的業務從OSAT拓展到了包括Foundry、OSAT和System系統廠商。
Foundry由于其先天具有的工藝優勢，在先進封裝領域可以獨領風騷，系統廠商則是為了在封裝內實現系統的功能開始重點關注SiP和先進封裝。
那么，先進封裝和傳統封裝的分界點到底在哪里？如何界定先進封裝呢？這就是我們這篇文章要重點討論的問題：先進封裝的“四要素”。
先進封裝的 四要素
先進封裝的四要素是指：RDL，TSV，Bump，Wafer，任何一款封裝，如果具備了四要素中的任意一個，都可以稱之為先進封裝。
在先進封裝的四要素中，RDL起著XY平面電氣延伸的作用，TSV起著Z軸電氣延伸的作用，Bump起著界面互聯和應力緩沖的作用，Wafer則作為集成電路的載體以及RDL和TSV的介質和載體，如下圖所示，為先進封裝四要素的功能示意圖。
先進封裝的四要素（原創）
首先，我們要明確，在特定的歷史時期，先進封裝只是一個相對的概念，現在的先進封裝在未來可能就是傳統封裝。
展開 這5家公司卡位臺積電先進封裝產業鏈！
臺積電和三星于先進封裝戰火再起
2020 年，三星推出3D 封裝技術品牌X-Cube，宣稱在7 納米芯片可直接堆上SRAM 記憶體，企圖在先進封裝拉近與臺積電的距離。幾天之后，臺積電總裁魏哲家現身，宣布推出自有先進封裝品牌3D Fabric，臺積電最新的SoIC（系統整合芯片）備受矚目。
時間拉回2015 年，三星和臺積電分頭生產蘋果iPhone 使用的A9 處理器；三星是全球記憶體龍頭，拿出14 納米技術生產晶片，臺積電用的是16 納米和InFO 封裝技術。結果，網友發現，三星版晶片續航力不如臺積電版，從此臺積電年年獨吞iPhone 處理器訂單。
臺積電獨吞iPhone處理器訂單的秘密
過去4 年，臺積電利用先進封裝爭到的商機，遠不只iPhone 處理器，像2020 年股價狂飆的AMD（超微），最新版芯片就用上先進封裝技術。打開AMD 最新處理器，能看到用7 納米制造的核心芯片，外圍單位則是用14 納米制造，再利用先進封裝組成一顆芯片；透過這種方法，AMD 只要增加芯片上的核心芯片數量，就能快速提高芯片性能，市占率也因此不斷提升。
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