在后摩爾時代,垂直堆疊封裝被視為延續摩爾定律的重要舉措,多芯片垂直堆疊常見的就是 2.5D和 3D 封裝封裝技術的逐漸發展使得芯片的封裝形式由傳統的單芯片封裝發展至 2D 多芯片封裝但是隨著對封裝密度需求的進一步增加,想要再提升封裝密度就必須在垂直方向上下功夫.硅通孔(ThroughSilicon Via.TSV) 技術的出現使芯片的垂直堆疊成為了可能,由此誕生了 2.5D 和3D 封裝技術嚴格來說,只有 3D 封裝實現了多芯片在垂直方向上的堆譽而 2.5D 封裝使將多個芯片平行排列在中介層上,因其封裝密度大于傳統 2D 封裝但小于3D 封裝特將其稱為 2.5D 封裝圖1為 2.5D 和3D 封裝結構示意圖.

2.5D 封裝一般要借助硅中介層(Silicon Inter-poser),裸片(Die) 被平行放置在中介層的頂部,中介層充當芯片與基板的橋梁,能夠為系統提供更多的I/O 寬帶。中介層是一種由硅和有機材料組成的硅基板,它承擔著傳遞電信號的作用,是裸片與印刷電路板(PCB)之間的橋梁.裸片一般是通過微凸塊(Microbumps) 與中介層的布線層連接,而中介層則通過錫球與下層基板相連.中介層的上下導通則一般通過 TSV 等手段實現3D 封裝則是將具有 TSV 結構的裸片垂直堆疊從而實現縱向的集成.3D 封裝的裸片通過微凸塊甚至無凸塊相連,由于 TSV 沿著芯片垂直方向以最短的路徑傳輸信號.因此.3D 封裝能夠實現更快的信號傳輸和更高的帶寬。

與 2.5D 封裝相比3D 封裝不需要使用中介層減小了成本,且具有更高的集成度,滿足 5G 器件集成的小型化和降低成本的要求,是一個極佳的解決方案.盡管3D 封裝可以被認為是最先進的 IC 封裝形式,但它存在嚴重的可靠性和測試問題.且對于大功率的 5G 器件來說該問題尤為突出,芯片和互連密度較高的有限暴露區域加劇了散熱和機械可靠性問題此外,可靠性測試方法的缺乏是另一個需要克服的挑戰.目前也有很多學者針對 3D 封裝的可靠性問題進行研究例如,Lian 等人應用模擬方法對3D SiP結構直流電阻和寄生電感進行電學比較對 Theta-JA進行熱比較并對3D SiP 封裝結構進行翹曲比較此外,他們還建立了典型的可靠性測試(溫度循環測試高溫儲存壽命測試、無偏高加速應力測試),以驗證3D SiP 結構在未來物聯網/可穿戴和 5G 設備應用中的應用.他們的工作完成了封裝級的可靠性測試項目,并且展示了3D SiP架構的可行性應用.

需要聲明的是,即使 3D 較 25D 封裝更能滿足小型化和成本要求,但是由于 2.5D 的可靠性很高,更適用于大批量制造.究竟選擇哪一種形式還要根據具體需求進行權衡.可預見的是,未來 5G 及后代毫米波器件的封裝必是以 3D 形式為主。

先進封裝-SiP系統級封裝芯片清洗：

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水基清洗的工藝和設備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個長期的使用和運行方式。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境中的濕氣，通電后發生電化學遷移，形成樹枝狀結構體，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、焊料槽內的浮點、灰塵、塵埃等，這些污染物會導致焊點質量降低、焊接時焊點拉尖、產生氣孔、短路等等多種不良現象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關注的呢？助焊劑或錫膏普遍應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，這些物質在所有污染物中的占據主導，從產品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產品質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引發接觸電阻增大，嚴重者導致開路失效，因此焊后必須進行嚴格的清洗，才能保障電路板的質量。

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