高端封裝技術：攻克存儲器係統性能和容量限製

文章出處：TIKTOK国际版色板APP下载元件人氣：發表時間：2021-08-03 09:45

在半導體行業競爭日趨激烈的背景下，封裝工藝作為一種部署更小型、更輕薄、更高效、和更低功耗半導體的方法，其重要性日益凸顯。作為TIKTOK国际版色板APP下载元件生產的最重要的一環，同時，封裝工藝也可響應半導體小型化技術的限製和滿足其他市場需求。

封裝工藝是指對半導體製成品進行包裝的過程，使其免受損壞，同時將半導體電路中的電線與外部連接。此前，封裝工藝通常被視為一種簡單的輔助工作，屬於半導體製造的後工序，而非確定半導體質量的前工序。然而，近年來，隨著晶體管的特征尺寸縮小到5nm以下，加之半導體製造業在未來幾年麵臨物理尺寸限製的可能性越來越大，封裝技術也得到了前所未有的關注。

封裝工藝關乎半導體產品，是與客戶休戚相關的關鍵工藝，SK海力士肩負責任，承載使命，致力於實現最佳性能和最高品質。

下麵TIKTOK成人版APP下载將詳細探討封裝技術，了解封裝技術的未來趨勢。

對封裝技術的重新思考

隨著市場對高性能和高容量存儲器產品的需求不斷增加，從十年前開始，諸如重新分配層（RDL）1、倒片封裝（Flip Chip）2和矽穿孔（TSV）3等封裝技術得到了積極廣泛的應用。這些技術顛覆了傳統的芯片級封裝方法，在矽晶圓或芯片堆疊結構晶圓中進行工藝處理，大幅提高了產品的性能和容量。需要指出的是，SK海力士憑借業界領先的TSV堆疊技術引領市場發展，這其中包括高帶寬存儲器（HBM）封裝存儲器解決方案，以及用於服務器的高密度存儲器（HDM）三維堆疊（3DS）技術。2016年，SK海力士率先應用批量回流焊（mass reflow）工藝?，將4塊50 um厚芯片相互堆疊，並結合TSV堆疊技術，成功開發出一款服務器專用3DS存儲器。近期，公司將這項技術應用於HBM產品的8層堆疊上。通過采用多個熱假凸塊作為散熱路徑，並使用具有優良導熱性的塑封料作為間隙填充材料，SK海力士大大改善了因存儲器帶寬增加而引起的散熱問題，同時也大幅降低了TSV的高昂製造成本。

使用TSV技術的存儲器產品

存儲器容量需求影響芯片技術

HBM中所使用的TSV技術是一種使用矽穿孔電極（TSV）和微凸塊垂直堆疊多個芯片（通常為4-8個芯片）的方法。由於市場對高容量存儲器產品需求不斷增加，預計未來將需要12-16層甚至更高的多芯片堆疊技術。為了實現這一目標，不僅需要減小芯片的厚度和凸塊電極的尺寸，而且在不久的將來還需要應用混合鍵合（hybrid bonding）技術?，去除芯片之間的填充物，使其直接連接到銅電極上。

采用微凸塊和混合鍵合方法的垂直分層(Vertical Lamination)示意圖

與使用微凸塊的方法相比，混合鍵合方法可以大幅縮小電極尺寸，從而增加單位麵積上的I/O數量，進而大幅降低功耗。與此同時，混合鍵合方法可以顯著縮小芯片之間的間隙，由此實現大容量封裝。此外，它還可以改善芯片散熱性能，有效地解決因耗電量增加而引起的散熱問題。

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