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先进封装清洗剂国产品牌与基于Z轴延伸的先进封装技术介绍

发布日期:2023-01-09 发布者:金沙集团app金沙优惠 浏览次数:566

今天小编为大家带来一篇关于先进封装清洗剂国产品牌与基于Z轴延伸的先进封装技术介绍~

为了便于区分,我们将先进封装分为两大类:① 基于XY平面延伸的先进封装技术,主要通过RDL进行信号的延伸和互连;② 基于Z轴延伸的先进封装技术,主要是通过TSV进行信号延伸和互连。

基于Z轴延伸的先进封装技术主要是通过TSV进行信号延伸和互连,TSV可分为2.5D TSV和3D TSV,通过TSV技术,可以将多个芯片进行垂直堆叠并互连。

一、CoWoS

CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)是 2.5D封装技术,CoWoS是把芯片封装到硅转接板(中介层)上,并使用硅转接板上的高密度布线进行互连,然后再安装在封装基板上,如下图所示。

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二、HBM

HBM(High-Bandwidth Memory )高带宽内存,主要针对高端显卡市场。HBM使用了3D TSV和2.5D TSV技术,通过3D TSV把多块内存芯片堆叠在一起,并使用2.5D TSV技术把堆叠内存芯片和GPU在载板上实现互连。下图所示为HBM技术示意图。

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HBM目前有三个版本,分别是HBM、HBM2和HBM2E,其带宽分别为128 GBps/Stack、256 GBps/Stack和307 GBps/Stack,最新的HBM3还在研发中。

三、HMC

HMC(Hybrid Memory Cube)混合存储立方体,其标准由美光主推,目标市场是高端服务器市场,尤其是针对多处理器架构。HMC使用堆叠的DRAM芯片实现更大的内存带宽。另外HMC通过3D TSV集成技术把内存控制器(Memory Controller)集成到DRAM堆叠封装里。下图所示为HMC技术示意图。

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对比HBM和HMC可以看出,两者很相似,都是将DRAM芯片堆叠并通过3D TSV互连,并且其下方都有逻辑控制芯片,两者的不同在于:HBM通过Interposer和GPU互连,而HMC则是直接安装在Substrate上,中间缺少了Interposer和2.5D TSV。

四、Wide-IO

Wide-IO通过将Memory芯片堆叠在Logic芯片上来实现,Memory芯片通过3D TSV和Logic芯片及基板相连接,如下图所示。

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Wide-IO具备TSV架构的垂直堆叠封装优势,有助打造兼具速度、容量与功率特性的移动存储器,满足智慧型手机、平板电脑、掌上型游戏机等行动装置的需求,其主要目标市场是要求低功耗的移动设备。

五、Foveros

EMIB与Foveros的区别在于前者是2D封装技术,而后者则是3D堆叠封装技术,与2D的EMIB封装方式相比,Foveros更适用于小尺寸产品或对内存带宽要求更高的产品。其实EMIB和Foveros在芯片性能、功能方面的差异不大,都是将不同规格、不同功能的芯片集成在一起来发挥不同的作用。不过在体积、功耗等方面,Foveros 3D堆叠的优势就显现了出来。Foveros每比特传输的数据的功率非常低,Foveros技术要处理的是Bump间距减小、密度增大以及芯片堆叠技术。
下图所示是 Foveros 3D封装技术示意图。

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首款Foveros 3D堆叠设计的主板芯片LakeField,它集成了10nm Ice Lake处理器以及22nm核心,具备完整的PC功能,但体积只有几枚美分硬币大小。

虽说Foveros是更为先进的3D封装技术,但它与EMIB之间并非取代关系,英特尔在后续的制造中会将二者结合起来使用。

六、Co-EMIB(Foveros + EMIB)

Co-EMIB是EMIB和Foveros的综合体,EMIB主要是负责横向的连结,让不同内核的芯片像拼图一样拼接起来,而Foveros则是纵向堆栈,就好像盖高楼一样,每层楼都可以有完全不同的设计,比如说一层为健身房,二层当写字楼,三层作公寓。
将EMIB和Foveros合并起来的封装技术被称作Co-EMIB,是可以具有弹性更高的芯片制造方法,可以让芯片在堆叠的同时继续横向拼接。因此,该技术可以将多个3D Foveros芯片通过EMIB拼接在一起,以制造更大的芯片系统。下图是Co-EMIB技术示意图。

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Co-EMIB封装技术能提供堪比单片的性能,达成这个技术的关键,就是ODI(Omni-Directional Interconnect)全向互连技术。ODI具有两种不同型态,除了打通不同层的电梯型态连接外,也有连通不同立体结构的天桥,以及层之间的夹层,让不同的芯片组合可以有极高的弹性。ODI封装技术可以让芯片既实现水平互连,又可以实现垂直互连。

Co-EMIB通过全新的3D + 2D封装方式,将芯片设计思维也从过去的平面拼图,变成堆积木。因此,除了量子计算等革命性的全新计算架构外,CO-EMIB可以说是在维持并延续现有计算架构与生态的最佳作法。

七、SoIC

SoIC也称为TSMC-SoIC,是一项新技术——集成片上系统(System-on-Integrated-Chips),预计在2021年,台积电的SoIC技术就将进行量产。

究竟什么是SoIC?所谓SoIC是一种创新的多芯片堆栈技术,能对10纳米以下的制程进行晶圆级的集成。该技术最鲜明的特点是没有凸点(no-Bump)的键合结构,因此具有有更高的集成密度和更佳的运行性能。
SoIC包含CoW(Chip-on-wafer)和WoW(Wafer-on-wafer)两种技术形态,从TSMC的描述来看,SoIC就一种WoW晶圆对晶圆或CoW芯片对晶圆的直接键合(Bonding)技术,属于Front-End 3D技术(FE 3D),而前面提到的InFO和CoWoS则属于Back-End 3D技术(BE 3D)。TSMC和Siemens EDA(Mentor)就SoIC技术进行合作,推出了相关的设计与验证工具。
下图是3D IC和SoIC集成的比较。

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具体的说,SoIC和3D IC的制程有些类似,SoIC的关键就在于实现没有凸点的接合结构,并且其TSV的密度也比传统的3D IC密度更高,直接通过极微小的TSV来实现多层芯片之间的互联。如上图所示是3D IC和SoIC两者中TSV密度和Bump尺寸的比较。可以看出,SoIC的TSV密度要远远高于3D IC,同时其芯片间的互联也采用no-Bump的直接键合技术,芯片间距更小,集成密度更高,因而其产品也比传统的3D IC有更高的功能密度。

八、X-Cube

X-Cube(eXtended-Cube)是推出的一项3D集成技术,可以在较小的空间中容纳更多的内存,并缩短单元之间的信号距离。
X-Cube用于需要高性能和带宽的工艺,例如5G,人工智能以及可穿戴或移动设备以及需要高计算能力的应用中。X-Cube利用TSV技术将SRAM堆叠在逻辑单元顶部,可以在更小的空间中容纳更多的存储器。
从X-Cube技术展示图可以看到,不同于以往多个芯片2D平行封装,X-Cube 3D封装允许多枚芯片堆叠封装,使得成品芯片结构更加紧凑。芯片之间采用了TSV技术连接,降低功耗的同时提高了传输的速率。该技术将会应用于最前沿的5G、AI、AR、HPC、移动芯片以及VR等领域。

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X-Cube技术大幅缩短了芯片间的信号传输距离,提高数据传输速度,降低功耗,并且还可以按客户需求定制内存带宽及密度。目前X-Cube技术已经可以支持7nm及5nm工艺,三星将继续与全球半导体公司合作,将该技术部署在新一代高性能芯片中。

九、先进封装产品清洗剂:

先进封装产品芯片焊后封装前,基板载板焊盘上的污染物有多种,可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气,通电后发生电化学迁移,形成树枝状结构体,造成低电阻通路,破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层,在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物,还有粒状污染物,例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等,这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物,到底哪些才是最备受关注的呢?助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中,它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分,焊后必然存在热改性生成物,这些物质在所有污染物中的占据主导,从产品失效情况来而言,焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素,离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降,松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大,严重者导致开路失效,因此焊后必须进行严格的清洗,才能保障电路板的质量。

针对先进封装产品芯片焊后封装前,基板载板焊盘、电子制程精密焊后清洗的不同要求,金沙集团app金沙优惠在水基清洗方面有比较丰富的经验,对于有着低表面张力、低离子残留、配合不同清洗工艺使用的情况,自主开发了较为完整的水基系列产品,精细化对应涵盖从半导体封装到PCBA组件终端,包括有水基清洗剂和半水基清洗剂,碱性水基清洗剂和中性水基清洗剂等。具体表现在,在同等的清洗力的情况下,金沙集团app金沙优惠的兼容性较佳,兼容的材料更为广泛;在同等的兼容性下,金沙集团app金沙优惠的清洗剂清洗的锡膏种类更多(测试过的锡膏品种有ALPHA、SMIC、INDIUM、SUPER-FLEX、URA、TONGFANG、JISSYU、HANDA、OFT、WTO等品牌;测试过的焊料合金包括SAC305、SAC307、6337、925等不同成分),清洗速度更快,离子残留低、干净度更好。

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以上为本公司一些经验的累积,因工艺问题内容广泛,没有面面俱到,只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断的追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,能为各种客户提供全方位的工艺、设备、材料的清洗解决方案支持。

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