半导体封测展|浅谈半导体制造之封装测试

半导体制造一般需要三个大步骤：①从沙子到硅片；②从硅片到晶圆；③从晶圆到芯片。封装测试是半导体制造中的最后一个环节，已经从原来的芯片生产配套产业迅速发展成了一个独立完整的产业。接下来我们就跟随半导体封测展小编来了解一下封装工艺。

半导体封测展解读封装目的

1．保护芯片：防止外力、水、杂质或化学物等外部环境对芯片的破坏。

2．电气互联：芯片工作的本质就是电信号的传递，给哪些电子元器件该分配什么样的电压和电流，是芯片决定的，而这些电信号应该按照怎样的线路进行正确的传递，就是在封装这一步实现的。

3．散热功能：在芯片制造过程中，功耗是一个非常重要的指标，也就是芯片工作时本身消耗的电能，这些电能会产生热量，所以不仅在芯片制造时要考虑功耗，在封装时也需要考虑散热问题，工作环境温度太高会损坏电子器件。

半导体封测展解读先进封装

封装的类型有很多种，根据技术先进性，封装技术可分为：传统封装技术、先进封装技术。传统封装技术有DIP、SOP、QFP、BGA 等；先进封装技术包含FC、WLP、FO、2.5D，3D，Chiplet（小芯片封装）等。随着芯片制程不断缩小，芯片功能越来越复杂，先进封装是未来封装技术的发展方向和突破点，以下简单介绍几种先进封装技术。

1．2.5D和3D封装

2.5D和3D封装是相对平面2D封装来分类的，2D封装是所有芯片都在一个平面上，2.5D和3D封装出现了芯片堆叠的技术。

2.5D封装是CPU/GPU/SoC逻辑芯片和DRAM（存储芯片）并排封装，DRAM（存储芯片）向上堆叠封装。3D封装是指将CPU/GPU/SoC逻辑芯片与DRAM（存储芯片）一起堆叠并在垂直方向上连接整合，一般采用TSV（硅通孔）技术进行芯片间的互联。所以，2.5D和3D封装的区别就在于逻辑芯片是否和存储芯片进行堆叠。

2、SiP和SoC

SiP（System in Package）为系统级封装，是将不同功能的“多颗芯片”，包括AP处理器，DRAM存储器等芯片集成在一个封装内，可以是并排的也可以是叠加的，从而实现一个基本完整的功能系统，芯片的种类不同，制程一般也是不同的。像2.5D和3D封装都属于SiP级封装。SiP是从封装角度出发的，是在封装时体现的。

SoC（System on Chip）是将一个系统集成在“一颗芯片”上，这颗芯片上集成了不同功能的芯片，比如：CPU/GPU/DRAM/基带芯片等，这个过程是发生晶圆制造的过程中，一颗芯片只有一种制程，比如：这颗芯片如果是7nm制程，则CPU/GPU/基带等都是7nm。SoC是从设计角度出发的，发生在晶圆制造过程中。

3、Chiplet

Chiplet属于SiP的一种，是IP级的芯片封装，IP可以理解为“小功能的模块化”。比如一个CPU（计算功能，这是一个大功能）拆成n个IP（小功能），然后以IP为单元进行SiP封装。

大家经常会把SoC和Chiplet进行对比， Chiplet主要的区别是：①工艺环节不一样：Chiplet在封装环节，SoC在制造环节；②制程不同：Chiplet可以把不同制程的IP混合封装在一起，一般CPU采用的制程更小，I/O接口采用的制程大，而SoC因为制作在同一个晶粒上，所有功能都需要采用同样的制程，提高了制造的成本和工艺难度。

半导体封测展小编觉得，随着芯片中晶体管密度越来越高，芯片制造的工艺也越来越难，无限逼近于材料的物理极限，所以先进封装成为继续提高芯片性能、降低成本的一个突破口，未来发展可期。