如果說此前封裝技術還被認為是歸于產業(yè)鏈后端流程的技術，現(xiàn)在“時代變了”。
臺積電在官網(wǎng)關于 3D 封裝如此介紹，計算工作的負載在過去十年中的發(fā)展可能比前四個十年都要大。云計算、大數(shù)據(jù)分析、人工智能 (AI)、神經(jīng)網(wǎng)絡訓練、人工智能推理、先進智能手機上的移動計算甚至自動駕駛汽車，都在推動計算向極限發(fā)展。
在這過程中，封裝技術也被推向了創(chuàng)新的前沿，其對產品的性能、功能和成本有著至關重要的影響。也因此，封裝技術不
因為疫情因素，行業(yè)熱點大會 Hot Chips 33 在線上展開。臺積電 Pathfinding for System Integration 副總經(jīng)理余振華主要分享了臺積電的 chiplet(小芯片)和 3D 封裝技術。
今天，Hot Chips官方公布了大會日程，Intel、AMD、NVIDIA、IBM、臺積電等芯片巨頭將再次輪番登場，講解各家的最新芯片架構、封裝技術，尤其是在半導體工藝提升困難的情況，發(fā)展新型封裝工藝成為共識。
大會第一天就是“封裝日”，Intel、臺積電都會分享自己的小芯片(chiplets)、3D封裝技術，Intel還會介紹一些2.5D、3D封裝產品實例，AMD則會闡述自己的3D封裝產品。
余振華介紹了臺積電 3D Fabric 技術平臺的細節(jié)，該技術平臺包含臺積電前端芯片堆疊 SoIC 技術和后端先進封裝 CoWoS 和 InFO 技術。
其實，早于 2020 年，臺積電就表示已整合旗下 SoIC、InFO 及 CoWoS 等 3D IC 技術平臺，并命名為“3D Fabric”。
再是后端流程的“專屬”，晶圓代工巨頭也開始紛紛入局。
環(huán)氧晶片上制備了再分布互連層(RDL)。(InFO- l是指嵌入在InFO包中的模具之間的硅“橋晶片”，用于在RDL金屬化間距上改善模具之間的連接性。)
2.5D CoWoS技術利用microbump連接將芯片(和高帶寬內存堆棧)集成在一個插入器上。最初的CoWoS技術產品(現(xiàn)在的CoWoS- s)使用了一個硅插入器，以及用于RDL制造的相關硅基光刻;通過硅通道(TSV)提供與封裝凸點的連接。硅插入器技術提供了改進的互連密度，這對高信號計數(shù)HBM接口至關重要。最近，臺積電提供了一種有機干擾器(CoWos-R)，在互連密度和成本之間進行權衡。
3D SoIC產品利用模塊之間的混合粘接提供垂直集成。模具可能以面對面的配置為向導。TSV通過(減薄的)模具提供連接性。
InFO和CoWoS產品已連續(xù)多年大批量生產。CoWoS開發(fā)中最近的創(chuàng)新涉及將最大硅插入器尺寸擴展到大于最大光罩尺寸，以容納更多模具(尤其是HBM堆棧)，將RDL互連拼接在一起。
11月26日消息，據(jù)臺灣《電子時報》援引業(yè)內人士稱，臺積電已將2.5D封裝技術CoWoS (Chip On Wafer On Substrate)封裝業(yè)務的部分流程外包給日月光(ASE)、矽品、安靠(Amkor)等 OSATs，尤其是一些需要小批量定制的高性能芯片，臺積電只在晶圓層面處理 CoW 流程，而將oS(On Substrate，簡稱oS)流程外包給OSATs，類似的合作模式預計將在未來的3D IC封裝中繼續(xù)存在。
CoWoS技術先將芯片通過Chip on Wafer(CoW)的封裝制程連接至硅晶圓，再把CoW芯片與基板連接(oS)。其中oS流程無法實現(xiàn)自動化的部分較多，需要更多人力，而日月光、矽品、安靠等頂尖OSAT廠商在oS流程處理方面的經(jīng)驗更多。
“先進封裝”升級躍遷，臺積電采用靈活模式與 OSATs 合作
“先進封裝”也是一個長期變化的概念，每個時代的“先進封裝”都意味著一次技術體系革新。例如，過去DIP、SOP、TSOP、QFP、LQFP等技術被看作傳統(tǒng)封裝時，BGA、CSP、FC、MCM(MCP)等技術就會被稱為“先進封裝”。臺積電于2012年推出了CoWoS封裝技術，但由于成本較高而難以推廣。隨后又推出了主要針對手機芯片的InFO封裝技術，采用聚酰胺薄膜代替CoWoS中的硅中介層，從而降低了單位成本和封裝高度。CoWoS和InFO先進封裝解決方案，為臺積電的先進工藝之虎插上雙翼。
近日，有臺灣地區(qū)媒體報道，臺積電已將2.5D封裝技術CoWoS(Chip On Wafer On Substrate)業(yè)務的部分流程(On Substrate，簡稱oS)外包給了OSAT廠商，主要集中在小批量定制產品方面。而類似的合作模式預計將在未來的3D IC封裝中繼續(xù)存在。
CoWoS技術先將芯片通過Chip on Wafer(CoW)的封裝制程連接至硅晶圓，再把CoW芯片與基板連接(oS)。
臺積電擁有高度自動化的晶圓級封裝技術，而oS流程無法實現(xiàn)自動化的部分較多，需要更多人力，而日月光(ASE)、矽品、安靠(Amkor)等頂尖OSAT廠商在oS流程處理方面的經(jīng)驗更多。
在過去幾年里，臺積電已經(jīng)陸續(xù)將部分封裝業(yè)務的oS流程外包給了上述OSAT廠商，包括使用FOWLP和InFO封裝工藝的HPC芯片。
事實上，在過去的2-3年里，臺積電已經(jīng)陸續(xù)將部分封裝業(yè)務的oS流程外包給了上述企業(yè)，包括硅中介層集成或扇出晶圓級封裝(FOWLP)，以及需要使用CoWoS或InFO_oS封裝工藝進行小批量生產的各種HPC芯片。
消息人士稱，對臺積電來說，除先進工藝外，最賺錢的業(yè)務是晶圓級SiP技術，如CoW和WoW，其次是扇出和中介層集成，oS的利潤最低。由于異構芯片集成需求將顯著增長，預計臺積電采用更靈活的模式與OSATs合作。
該人士強調，即使臺積電最新的SoIC技術在未來得到廣泛應用，代工廠和OSATs之間的合作仍將繼續(xù)，因為SoIC和CoWoS一樣，最終將生產出“晶圓形式”的芯片，可以集成異質或同質芯片。
該消息人士稱，臺積電目前還采用無基板的InFO_PoP技術，對采用先進工藝節(jié)點制造的iPhone APs進行封裝，強大的集成制造服務有助于從蘋果獲得大量訂單。
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