3D封裝結(jié)構(gòu)與2.5D封裝有何不同？3D IC封裝主流產(chǎn)品介紹

2.5D封裝和3D IC封裝都是新興的半導(dǎo)體封裝技術(shù)，它們都可以實(shí)現(xiàn)芯片間的高速、高密度互連，從而提高系統(tǒng)的性能和集成度。但是它們之間也存在一些差異和異同點(diǎn)。

1、3D 結(jié)構(gòu)與 2.5D 有何不同？

首先，2.5D封裝和3D IC封裝的互連方式有所不同。2.5D封裝是通過(guò)TSV轉(zhuǎn)換板連接芯片，而3D IC封裝是將多個(gè)芯片垂直堆疊在一起，并通過(guò)直接鍵合技術(shù)實(shí)現(xiàn)芯片間的互連。

在 2.5D 結(jié)構(gòu)中，兩個(gè)或多個(gè)有源半導(dǎo)體芯片并排放置在硅中介層上，以實(shí)現(xiàn)極高的芯片到芯片互連密度。

在 3D 結(jié)構(gòu)中，有源芯片通過(guò)芯片堆疊集成，以實(shí)現(xiàn)最短的互連和最小的封裝尺寸。

? 其次，2.5D封裝和3D IC封裝的制造工藝也有所不同。2.5D封裝需要制造硅基中介層，并且需要進(jìn)行微影技術(shù)等復(fù)雜的工藝步驟；而3D IC封裝需要進(jìn)行直接鍵合技術(shù)等高難度的制造工藝步驟。

? 此外，2.5D封裝和3D IC封裝在應(yīng)用場(chǎng)景和性能方面也有所不同。2.5D封裝通常應(yīng)用于高性能計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)通信、人工智能、移動(dòng)設(shè)備等領(lǐng)域，具有較高的性能和靈活的設(shè)計(jì)；而3D IC封裝通常應(yīng)用于存儲(chǔ)器、傳感器、醫(yī)療器械等領(lǐng)域，具有較高的集成度和較小的封裝體積。

? 2、2.5D封裝主流產(chǎn)品介紹

英特爾的EMIB

英特爾的EMIB 概念與2.5D封裝類(lèi)似，但與傳統(tǒng)2.5D封裝的區(qū)別在于沒(méi)有TSV。也正因如此，EMIB技術(shù)具有封裝良率正常、無(wú)需額外工藝、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

臺(tái)積電的CoWoS技術(shù)

臺(tái)積電的CoWoS技術(shù)

臺(tái)積電的CoWoS技術(shù)也是一種2.5D封裝技術(shù)。根據(jù)中介層的不同，可分為三類(lèi)。一是CoWoS_S（使用Si襯底作為中介層），二是CoWoS_R（使用RDL作為中介層），三是CoWoS_L（使用小芯片（Chiplet）和RDL作為中介層）。

三星的先進(jìn)封裝包括四種解決方案：I-Cube、X-Cube、R-Cube和H-Cube。其中，三星的I-Cube屬于2.5D套餐。

3、3D IC封裝主流產(chǎn)品介紹

臺(tái)積電SoIC技術(shù)

臺(tái)積電的SoIC技術(shù)屬于3D封裝，是wafer-on-wafer鍵合技術(shù)。SoIC技術(shù)采用TSV技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)非凸點(diǎn)鍵合結(jié)構(gòu)，將許多不同性質(zhì)的相鄰芯片集成在一起。

SoIC 技術(shù)將同類(lèi)和異構(gòu)小芯片集成到單個(gè)類(lèi)似 SoC 的芯片中，該芯片具有更小的尺寸和更薄的外形，可以單片集成到高級(jí) WLSI（又名 CoWoS 和 InFO）中。新集成的芯片從外觀(guān)上看是一顆通用SoC芯片，但內(nèi)嵌了所需的異構(gòu)集成功能。

英特爾的 Foveros 技術(shù)

從3D Foveros的結(jié)構(gòu)來(lái)看，底部是封裝基板，上面放置了一個(gè)底部芯片，作為有源中介層。中介層中有大量的TSV 3D硅通孔，負(fù)責(zé)連接上下焊球，讓上層芯片和模塊與系統(tǒng)其他部分進(jìn)行通信。 三星的X-Cube 3D封裝技術(shù)

使用 TSV 工藝，三星的 X-Cube 測(cè)試芯片已經(jīng)能夠?qū)?SRAM 層堆疊在邏輯層之上，并通過(guò) TSV 將其互連。工藝是三星自己的7nm EUV工藝。 ?

審核編輯：劉清