今天小編為大家?guī)硪黄P(guān)于先進(jìn)封裝清洗劑國產(chǎn)品牌與基于Z軸延伸的先進(jìn)封裝技術(shù)介紹~
為了便于區(qū)分，我們將先進(jìn)封裝分為兩大類：① 基于XY平面延伸的先進(jìn)封裝技術(shù)，主要通過RDL進(jìn)行信號(hào)的延伸和互連；② 基于Z軸延伸的先進(jìn)封裝技術(shù)，主要是通過TSV進(jìn)行信號(hào)延伸和互連。
基于Z軸延伸的先進(jìn)封裝技術(shù)主要是通過TSV進(jìn)行信號(hào)延伸和互連，TSV可分為2.5D TSV和3D TSV，通過TSV技術(shù)，可以將多個(gè)芯片進(jìn)行垂直堆疊并互連。
一、CoWoSCoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate）是 2.5D封裝技術(shù)，CoWoS是把芯片封裝到硅轉(zhuǎn)接板（中介層）上，并使用硅轉(zhuǎn)接板上的高密度布線進(jìn)行互連，然后再安裝在封裝基板上，如下圖所示。
HBM目前有三個(gè)版本，分別是HBM、HBM2和HBM2E，其帶寬分別為128 GBps/Stack、256 GBps/Stack和307 GBps/Stack，z新的HBM3還在研發(fā)中。
三、HMCHMC（Hybrid Memory Cube）混合存儲(chǔ)立方體，其標(biāo)準(zhǔn)由美光主推，目標(biāo)市場(chǎng)是高端服務(wù)器市場(chǎng)，尤其是針對(duì)多處理器架構(gòu)。HMC使用堆疊的DRAM芯片實(shí)現(xiàn)更大的內(nèi)存帶寬。另外HMC通過3D TSV集成技術(shù)把內(nèi)存控制器（Memory Controller）集成到DRAM堆疊封裝里。下圖所示為HMC技術(shù)示意圖。
對(duì)比HBM和HMC可以看出，兩者很相似，都是將DRAM芯片堆疊并通過3D TSV互連，并且其下方都有邏輯控制芯片，兩者的不同在于：HBM通過Interposer和GPU互連，而HMC則是直接安裝在Substrate上，中間缺少了Interposer和2.5D TSV。
四、Wide-IOWide-IO通過將Memory芯片堆疊在Logic芯片上來實(shí)現(xiàn)，Memory芯片通過3D TSV和Logic芯片及基板相連接，如下圖所示。
Wide-IO具備TSV架構(gòu)的垂直堆疊封裝優(yōu)勢(shì)，有助打造兼具速度、容量與功率特性的移動(dòng)存儲(chǔ)器，滿足智慧型手機(jī)、平板電腦、掌上型游 戲 機(jī)等行動(dòng)裝置的需求，其主要目標(biāo)市場(chǎng)是要求低功耗的移動(dòng)設(shè)備。
五、FoverosEMIB與Foveros的區(qū)別在于前者是2D封裝技術(shù)，而后者則是3D堆疊封裝技術(shù)，與2D的EMIB封裝方式相比，F(xiàn)overos更適用于小尺寸產(chǎn)品或?qū)?nèi)存帶寬要求更高的產(chǎn)品。其實(shí)EMIB和Foveros在芯片性能、功能方面的差異不大，都是將不同規(guī)格、不同功能的芯片集成在一起來發(fā)揮不同的作用。不過在體積、功耗等方面，F(xiàn)overos 3D堆疊的優(yōu)勢(shì)就顯現(xiàn)了出來。Foveros每比特傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的功率非常低，F(xiàn)overos技術(shù)要處理的是Bump間距減小、密度增大以及芯片堆疊技術(shù)。下圖所示是 Foveros 3D封裝技術(shù)示意圖。
首款Foveros 3D堆疊設(shè)計(jì)的主板芯片LakeField，它集成了10nm Ice Lake處理器以及22nm核心，具備完整的PC功能，但體積只有幾枚美分硬幣大小。
雖說Foveros是更為先進(jìn)的3D封裝技術(shù)，但它與EMIB之間并非取代關(guān)系，英特爾在后續(xù)的制造中會(huì)將二者結(jié)合起來使用。六、Co-EMIB（Foveros + EMIB）Co-EMIB是EMIB和Foveros的綜合體，EMIB主要是負(fù)責(zé)橫向的連結(jié)，讓不同內(nèi)核的芯片像拼圖一樣拼接起來，而Foveros則是縱向堆棧，就好像蓋高樓一樣，每層樓都可以有完全不同的設(shè)計(jì)，比如說一層為健身房，二層當(dāng)寫字樓，三層作公寓。將EMIB和Foveros合并起來的封裝技術(shù)被稱作Co-EMIB，是可以具有彈性更高的芯片制造方法，可以讓芯片在堆疊的同時(shí)繼續(xù)橫向拼接。因此，該技術(shù)可以將多個(gè)3D Foveros芯片通過EMIB拼接在一起，以制造更大的芯片系統(tǒng)。下圖是Co-EMIB技術(shù)示意圖。
Co-EMIB封裝技術(shù)能提供堪比單片的性能，達(dá)成這個(gè)技術(shù)的關(guān)鍵，就是ODI（Omni-Dire ctional Interconne ct）全向互連技術(shù)。ODI具有兩種不同型態(tài)，除了打通不同層的電梯型態(tài)連接外，也有連通不同立體結(jié)構(gòu)的天橋，以及層之間的夾層，讓不同的芯片組合可以有極高的彈性。ODI封裝技術(shù)可以讓芯片既實(shí)現(xiàn)水平互連，又可以實(shí)現(xiàn)垂直互連。
Co-EMIB通過全新的3D + 2D封裝方式，將芯片設(shè)計(jì)思維也從過去的平面拼圖，變成堆積木。因此，除了量子計(jì)算等革命性的全新計(jì)算架構(gòu)外，CO-EMIB可以說是在維持并延續(xù)現(xiàn)有計(jì)算架構(gòu)與生態(tài)的z佳作法。七、SoIC
SoIC也稱為TSMC-SoIC，是一項(xiàng)新技術(shù)——集成片上系統(tǒng)（System-on-Integrated-Chips），預(yù)計(jì)在2021年，臺(tái)積電的SoIC技術(shù)就將進(jìn)行量產(chǎn)。
究竟什么是SoIC？所謂SoIC是一種創(chuàng)新的多芯片堆棧技術(shù)，能對(duì)10納米以下的制程進(jìn)行晶圓級(jí)的集成。該技術(shù)z鮮明的特點(diǎn)是沒有凸點(diǎn)（no-Bump）的鍵合結(jié)構(gòu)，因此具有有更高的集成密度和更佳的運(yùn)行性能。SoIC包含CoW（Chip-on-wafer）和WoW（Wafer-on-wafer）兩種技術(shù)形態(tài)，從TSMC的描述來看，SoIC就一種WoW晶圓對(duì)晶圓或CoW芯片對(duì)晶圓的直接鍵合（Bonding）技術(shù)，屬于Front-End 3D技術(shù)（FE 3D）,而前面提到的InFO和CoWoS則屬于Back-End 3D技術(shù)（BE 3D）。TSMC和Siemens EDA（Mentor）就SoIC技術(shù)進(jìn)行合作，推出了相關(guān)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證工具。下圖是3D IC和SoIC集成的比較。
具體的說，SoIC和3D IC的制程有些類似，SoIC的關(guān)鍵就在于實(shí)現(xiàn)沒有凸點(diǎn)的接合結(jié)構(gòu)，并且其TSV的密度也比傳統(tǒng)的3D IC密度更高，直接通過極微小的TSV來實(shí)現(xiàn)多層芯片之間的互聯(lián)。如上圖所示是3D IC和SoIC兩者中TSV密度和Bump尺寸的比較?？梢钥闯?，SoIC的TSV密度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于3D IC，同時(shí)其芯片間的互聯(lián)也采用no-Bump的直接鍵合技術(shù)，芯片間距更小，集成密度更高，因而其產(chǎn)品也比傳統(tǒng)的3D IC有更高的功能密度。
八、X-CubeX-Cube（eXtended-Cube）是推出的一項(xiàng)3D集成技術(shù)，可以在較小的空間中容納更多的內(nèi)存，并縮短單元之間的信號(hào)距離。X-Cube用于需要高性能和帶寬的工藝，例如5G，人工智能以及可穿戴或移動(dòng)設(shè)備以及需要高計(jì)算能力的應(yīng)用中。X-Cube利用TSV技術(shù)將SRAM堆疊在邏輯單元頂部，可以在更小的空間中容納更多的存儲(chǔ)器。從X-Cube技術(shù)展示圖可以看到，不同于以往多個(gè)芯片2D平行封裝，X-Cube?3D封裝允許多枚芯片堆疊封裝，使得成品芯片結(jié)構(gòu)更加緊湊。芯片之間采用了TSV技術(shù)連接，降低功耗的同時(shí)提高了傳輸?shù)乃俾?。該技術(shù)將會(huì)應(yīng)用于z前沿的5G、AI、AR、HPC、移動(dòng)芯片以及VR等領(lǐng)域。
X-Cube技術(shù)大幅縮短了芯片間的信號(hào)傳輸距離，提高數(shù)據(jù)傳輸速度，降低功耗，并且還可以按客戶需求定制內(nèi)存帶寬及密度。目前X-Cube技術(shù)已經(jīng)可以支持7nm及5nm工藝，三星將繼續(xù)與全球半導(dǎo)體公司合作，將該技術(shù)部署在新一代高性能芯片中。
九、先進(jìn)封裝產(chǎn)品清洗劑：
先進(jìn)封裝產(chǎn)品芯片焊后封裝前，基板載板焊盤上的污染物有多種，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(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)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(zhǎng)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(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。
這么多污染物，到底哪些才是z備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤(rùn)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(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量z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(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。
針對(duì)先進(jìn)封裝產(chǎn)品芯片焊后封裝前，基板載板焊盤、電子制程精密焊后清洗的不同要求，合明科技在水基清洗方面有比較豐富的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于有著低表面張力、低離子殘留、配合不同清洗工藝使用的情況，自主開發(fā)了較為完整的水基系列產(chǎn)品，精細(xì)化對(duì)應(yīng)涵蓋從半導(dǎo)體封裝到PCBA組件終端，包括有水基清洗劑和半水基清洗劑，堿性水基清洗劑和中性水基清洗劑等。具體表現(xiàn)在，在同等的清洗力的情況下，合明科技的兼容性較佳，兼容的材料更為廣泛；在同等的兼容性下，合明科技的清洗劑清洗的錫膏種類更多（測(cè)試過的錫膏品種有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌；測(cè)試過的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分），清洗速度更快，離子殘留低、干凈度更好。
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