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晶片的封裝工序有何秘密?讓蔣尚義直言其是後摩爾時代的發展趨勢

被譽為高階半導體產業大神級別的人物蔣尚義,在迴歸中芯國際後,在出席第二屆中國芯創年會時表示:封裝和電路板技術進展相對落後,漸成系統性能的瓶頸;並說摩爾定律的進展已接近物理極限,後摩爾時代的發展趨勢是研發先進封裝和電路板技術,也就是整合晶片,可以使晶片之間連線的緊密度和整體系統效能類似於單一晶片。

晶片的封裝工序有何秘密?讓蔣尚義直言其是後摩爾時代的發展趨勢

蔣尚義迴歸中芯國際首亮相

晶片的製造需百道工序之多,封裝只是其最後階段的一道工序,為什麼會被稱為後摩爾時代發展的重要方向?

對於單一處理器來說,封裝工序就是將襯底、晶片、散熱片整合在一起,形成了一個完整的處理器。而經光刻等工藝做成的晶片,在沒有封裝之前,是既小又薄的一個矽片板,若不在外施加保護,就會很容易被刮傷和損壞,這就需要對晶片進行封裝工序。

測試合格的晶片,在經過減薄後,被粘在一個厚的塑膠膜上,送到裝配廠壓焊、抽真空形成裝配包,並根據晶片的型別及其應用場合,決定封裝的形式。

晶片的封裝工序有何秘密?讓蔣尚義直言其是後摩爾時代的發展趨勢

隨著製造工藝的提升,工程師對封裝技術不斷改進,其中比較常用的是一種稱為SoC的晶片封裝技術,可將原本不同功能的積體電路整合在一塊晶片中。比如在華為釋出麒麟990時,就將5G基帶整合到了晶片之中,其效能也比高通的外掛5G基帶提升了不少,而能否將更多功能的積體電路整合到一塊處理器晶片裡面,一段時間成為了各個晶片設計公司宣傳其晶片效能優勢的法寶。

晶片的封裝工序有何秘密?讓蔣尚義直言其是後摩爾時代的發展趨勢

現在,越來越多的晶片在封裝過程中都將GPU、APU、儲存晶片等各種功能的積體電路封裝在一起,這樣不但縮小體積,還可以縮小不同電路之間的距離,以提升晶片的計算速度。但是,不同的積體電路整合在一起時,可能會產生各種各樣意想不到的情況,比如訊號干擾,磁場感應等,這些就需要工程師們進行研究和解決了。

而晶片在完成封裝後,最後還要對被封裝的晶片進行成品測試,經過篩選後,滿足要求的成品才會被髮送給客戶使用,並形成我們所見的電子產品。

晶片的封裝工序有何秘密?讓蔣尚義直言其是後摩爾時代的發展趨勢

在晶片進入到5nm製造工藝之後,其物理極限已漸突出,封裝工藝作為可提升晶片效能的一個研究方向,會在後摩爾時代對晶片效能發揮決定性作用。這也就是蔣尚義為什麼強調的那樣研發先進封裝和電路板技術是以後晶片技術發展的一種趨勢。因此,如果一家晶片製造企業的封裝技術過硬,一塊晶片的整合度就有可能會越高,其晶片效能也就越強,在市場上當然就越具有競爭力了。