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AI應用致復雜SoC需求暴漲,2.5D/Chiplet等先進封裝技術的機遇和挑戰

2024-07-16 來源: 作者:湖南酷牛存儲科技有限公司 原創文章
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先進封裝包括倒裝焊、2.5D封裝、3D封裝、晶圓級封裝、Chiplet等,過去幾年我國先進封裝產業發展迅猛。根據中國半導體協會的統計數據,2023年我國先進封裝市場規模達1330億元,2020年-2023年期間的年復合增長率高達14%。不過,目前國內先進封裝市場占比僅為39.0%,與全球先進封裝市場占比48.8%相比仍有較大差距,尚有較大提升空間。
    受益于AI產業大發展,目前全球先進封裝產能吃緊。隨著AI、自動駕駛等應用對芯片性能要求越來越高,后續全球和中國先進封裝產業仍有巨大的發展空間。

Chiplet技術創新的挑戰

Chiplet是先進封裝重要組成部分,通常被翻譯為“芯?!被颉靶⌒酒保瑧{借高性能、低功耗、高面積使用率等優勢,Chiplet被認為是延續摩爾定律“經濟效益”的有效手段。
    當然,作為芯片創新的革命性技術,Chiplet技術發展也面臨著一些挑戰,比如Chiplet在晶圓管理方面提升了連接復雜性、時間敏感性;管理多顆芯粒的規格可能給芯片良率帶來一定的挑戰;Chiplet在芯片制造方面的成本還需要得到優化等。
   進一步來看,要想高效利用Chiplet,離不開先進封裝技術。Chiplet讓芯片可分解成特定模塊,按封裝介質材料和封裝工藝劃分,Chiplet的實現方式主要包括以下幾種:MCM、2.5D封裝、3D封裝。目前,Chiplet是“以大為美”,封裝尺寸越做越大,那么一個明顯的問題就是翹曲,給引線焊接帶來了更大的挑戰。應對翹曲,玻璃基板是一個非常好的方式,但玻璃基板依然在探索階段。
    大尺寸封裝帶來的第二個問題是散熱。先進封裝芯片在能滿足高性能計算、人工智能、功率密度增長需求的同時,散熱問題也變得更加復雜。因此,解決芯片封裝散熱問題是一項至關重要的任務。

先進封裝是當前和未來芯片產業發展的重點,是打造高性能計算芯片的主要手段。當然,無論是Chiplet,還是2.5D/3D封裝,都有一些額外的挑戰,比如大封裝的翹曲和散熱,異構集成的供電等問題。產業界依然在探索如何用更好的方式實現先進封裝,這也需要制造和封裝巨頭起到更好的引導作用,先進封裝需要標準引領。

聲明:本文摘自國內外相關研究報道,文章內容不代表本網站觀點和立場,僅供參考。




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