封装技术

集成电路封装技术从2D到3D的演进，是一场从平面铺开到垂直堆叠、从延迟到高效、从低密度到超高集成的革命。以下是这三者的详细分析： 一、物理结构：从平面到立 2D封装代表了最传统的形式。所有芯片和无源器件都并排平铺在同一个基板（通常是PCB或陶瓷基板）的XY平面上。芯片通过四周的焊盘与基板连接，没有任何堆叠概念，结构简单。 2.5D封装是向三维迈进的关键过渡。它的核心创新是引入了一个“中介层”。这个

光电芯片设计与封装技术论坛精彩回顾，邀请逍遥科技、SemiVision、新加坡Creideas、光本位、松山湖材料实验室、中兴光电子、国家信息光电创新中心等行业专家，探讨AI算力基础、光电芯片设计、光计算和光电共封装CPO的设计、封测和系统集成。陈熙先生阐述AI算力市场需求，林福江教授分析CMOS技术瓶颈，姚金鑫先生介绍光计算系统路径，张巍巍博士讲解微环WDM调制器，赵建国博士分享硅光技术趋势，李宗阳博士展示NOEIC封装测试能力，陈昇祐博士对比Broadcom与NVIDIA的CPO技术路线。

本文介绍了C4 Bump和C2 Bump两种芯片与基板连接方式的区别。C4 Bump使用传统的凸点互连技术，适用于普通封装；C2 Bump采用微凸点技术，适合高密度、先进封装。C2 Bump在尺寸、热导率和导电性方面优于C4 Bump，但自对准能力较差。

英伟达GPU推动CoWoS技术需求激增，但供应不足。台积电推出CoPoS和CoWoP技术以解决产能和成本问题。CoPoS通过方形面板提升面积利用率，而CoWoP简化结构降低成本。FOPLP技术凭借大尺寸面板和高效量产脱颖而出，市场前景广阔。封装技术的竞争将成为决定算力的关键因素。

封装类型详解：DIP双列直插封装适用于早期微处理器和存储器，SOP/SOIC小外形封装适合模拟和小规模数字IC，QFP四边引脚扁平封装应用于微控制器和DSP，QFN四边无引脚扁平封装适合射频和电源管理IC。BGA球栅阵列封装具有高I/O密度和散热性能，而CSP和WLCSP则进一步减小封装尺寸。SiP系统级封装将多个芯片集成于一个封装内，PoP堆叠封装节省PCB面积，FC-BGA倒装芯片球栅阵列封装提供最佳电气性能。 封装工艺术语：Die Attach是芯片固定过程，Wire Bonding用金属线连接芯片和封装引脚，Flip Chip倒装芯片技术提供最短互连路径。Molding塑封保护芯片和键合线，Lead Frame支撑芯片和电气连接，Substrate提供电气互连和机械支撑。Underfill增强倒装芯片焊点可靠性，Die Saw/Dicing晶圆切割避免损坏，Solder Ball焊球用于连接。 材料相关术语：EMC环氧塑封料低应力且耐湿，Die Attach Adhesive芯片贴装胶需具备低应力和高导热性，Solder Mask阻焊层保护PCB线路，TIM导热界面材料用于芯片散热，Cu Pillar铜柱提供更好电气性能，RDL重布线层实现扇入/扇出，TSV硅通孔贯穿硅片，Interposer中介层实现高密度互连。 测试与可靠性术语：MSL湿度敏感等级指示封装对湿气的敏感程度，Delamination分层可能导致材料界面分离，Wire Sweep金线偏移会影响焊接效果，Die Crack芯片裂纹影响功能和可靠性，Solder Joint焊点的质量直接影响电路可靠性，Thermal Resistance热阻衡量封装散热性能，CTE热膨胀系数影响封装和PCB的应力和翘曲，Void空洞影响焊点质量和可靠性。 尺寸参数术语：Pitch间距逐渐减小至更细，Stand-off Height离板高度降低，Package Body Size和Die Size持续小型化，Pad Pitch和Scribe Line影响封装选择。 先进封装术语：2.5D/3D IC通过TSV连接实现高带宽和低功耗，Fanout扇出型封装无需基板，Embedded Die嵌入式芯片封装极短互连，Heterogeneous Integration异构集成集成不同工艺和功能的芯片，Chiplet小芯片通过UCIe接口互联。 实践建议：建立知识体系，理论联系实际，关注应用场景，并持续更新知识和积累案例经验。