3.5D封裝技術(shù)介紹

3.5D封裝技術(shù)，作為半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，正在逐步成為推動芯片設(shè)計(jì)與制造向前發(fā)展的重要力量。這種技術(shù)可以簡單地理解為3D封裝與2.5D封裝的結(jié)合，并引入了混合鍵合技術(shù)（Hybrid Bonding）作為其核心技術(shù)加持。

技術(shù)背景

在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域，隨著計(jì)算能力需求的不斷增長，如何在有限的空間內(nèi)集成更多的功能成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。傳統(tǒng)的2D封裝技術(shù)已難以滿足高性能計(jì)算的需求，而2.5D和3D封裝技術(shù)則通過不同的方式提高了封裝的密度和性能。2.5D封裝通過中介層（Interposer）實(shí)現(xiàn)高密度互連，而3D封裝則通過硅通孔（TSV）直接在芯片上進(jìn)行高密度互連。3.5D封裝技術(shù)則進(jìn)一步融合了這兩種技術(shù)的優(yōu)勢，并引入了混合鍵合技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)更高的集成度和性能。

技術(shù)特點(diǎn)

1. 多層結(jié)構(gòu)：3.5D封裝技術(shù)通過垂直堆疊多個(gè)芯片，形成多層結(jié)構(gòu)，從而顯著提高封裝密度。這種多層結(jié)構(gòu)不僅節(jié)省了空間，還提高了電子元件的效率，減少了信號延遲，增強(qiáng)了數(shù)據(jù)傳輸速度。

2. 混合鍵合技術(shù)：Hybrid Bonding技術(shù)是3.5D封裝技術(shù)的核心。它能夠?qū)崿F(xiàn)芯片之間更密集的互連，間距可小于10微米甚至1微米，互連密度可達(dá)到每平方毫米10,000至1,000,000個(gè)點(diǎn)。這種技術(shù)省去了傳統(tǒng)的凸點(diǎn)，使得互連更加緊密，降低了電容，并提高了載流能力和熱性能。

3. 高性能與靈活性：3.5D封裝技術(shù)不僅提高了芯片的性能，還增強(qiáng)了設(shè)計(jì)的靈活性。通過垂直堆疊和密集互連，可以更容易地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的功能模塊組合，滿足不同應(yīng)用場景的需求。

應(yīng)用領(lǐng)域

3.5D封裝技術(shù)廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，包括智能手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、云計(jì)算服務(wù)、自動駕駛以及智能家居等。在這些領(lǐng)域，3.5D封裝技術(shù)能夠顯著提升產(chǎn)品的競爭力，使設(shè)備變得更薄、更快、更智能。例如，在自動駕駛領(lǐng)域，結(jié)合3.5D封裝技術(shù)的高性能芯片能夠快速處理海量數(shù)據(jù)，使汽車能夠在復(fù)雜環(huán)境中做出實(shí)時(shí)反應(yīng)。

面臨的挑戰(zhàn)

盡管3.5D封裝技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢，但其研發(fā)和生產(chǎn)成本仍然較高。此外，如何應(yīng)對未來不斷變化的市場需求、確保設(shè)計(jì)的靈活性和可擴(kuò)展性也是行業(yè)亟待解決的問題。芯片制造商和科研機(jī)構(gòu)需要持續(xù)投入研發(fā)力量，推動技術(shù)的不斷進(jìn)步和成熟。

3.5d 架構(gòu)有幾個(gè)主要優(yōu)勢有哪些

關(guān)于3.5D架構(gòu)的主要優(yōu)勢，可以從半導(dǎo)體封裝技術(shù)的角度來探討，因?yàn)椤?.5D”這一術(shù)語在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域有著特定的含義和應(yīng)用。以下是3.5D架構(gòu)的幾個(gè)主要優(yōu)勢：

1. 提高集成密度

高密度互連：3.5D封裝結(jié)合了3D封裝和2.5D封裝的優(yōu)點(diǎn)，通過垂直堆疊和中介層（interposer）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了芯片之間的高密度互連。這種技術(shù)可以顯著減少芯片間的布線間距，增加每單位面積的傳輸通道數(shù)量，從而提升系統(tǒng)的集成密度。

混合鍵合技術(shù)：Hybrid Bonding混合鍵合技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步提升了互連密度，其界面互連間距可小于10微米甚至1微米，互連密度可達(dá)到每平方毫米10,000到1,000,000個(gè)點(diǎn)，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)凸點(diǎn)互連。

2. 提升性能

改善信號傳輸：通過縮小芯片間的間距和布線長度，3.5D封裝可以減少信號傳輸?shù)难舆t和損耗，提升系統(tǒng)的整體性能。

提升帶寬：高密度互連使得每單位面積可以支持更多的數(shù)據(jù)傳輸通道，從而顯著提升系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸帶寬。

3. 優(yōu)化功耗和散熱

降低功耗：由于信號傳輸效率的提升，系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)所需的功耗會相應(yīng)降低。

改善散熱：垂直堆疊的設(shè)計(jì)可以在一定程度上分散芯片的熱量，結(jié)合先進(jìn)的散熱材料和技術(shù)，有助于提升系統(tǒng)的散熱性能。

4. 靈活性和可擴(kuò)展性

模塊化設(shè)計(jì)：3.5D封裝技術(shù)允許將不同的功能模塊（如處理器、內(nèi)存、傳感器等）以芯片的形式進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)，并通過中介層進(jìn)行互連。這種模塊化設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)更加靈活，可以根據(jù)需求進(jìn)行定制和升級。

易于集成：通過中介層實(shí)現(xiàn)的高密度互連，使得不同功能模塊之間的集成變得更加容易和高效。

5. 降低成本

提高良品率：由于采用模塊化設(shè)計(jì)和先進(jìn)的封裝技術(shù)，可以在一定程度上降低生產(chǎn)過程中的良品率問題，從而降低生產(chǎn)成本。

優(yōu)化供應(yīng)鏈：模塊化設(shè)計(jì)使得不同功能模塊可以由不同的供應(yīng)商生產(chǎn)，有助于優(yōu)化供應(yīng)鏈資源配置，降低整體成本。

先進(jìn)芯片封裝清洗介紹

·         合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

·         水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個(gè)長期的使用和運(yùn)行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

·         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，到底哪些才是最備受關(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)量最主要的影響因素，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。

·         合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。

結(jié)論

3.5D封裝技術(shù)的問世標(biāo)志著半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域又一次重大的飛躍。這種技術(shù)不僅提高了芯片的集成度和性能，還推動了相關(guān)科技產(chǎn)品的快速發(fā)展。隨著技術(shù)的不斷成熟和市場的不斷拓展，3.5D封裝技術(shù)有望在未來發(fā)揮更加重要的作用，為半導(dǎo)體行業(yè)帶來更多的創(chuàng)新和變革。