【導讀】第24屆電子封裝技術國際會議(ICEPT2023)于近日在新疆召開,來自海內外學術界和產業(yè)界超700名專家學者、研究人員、企業(yè)人士齊聚一堂,共話先進封裝技術創(chuàng)新、學術交流與國際合作。長電科技董事、首席執(zhí)行長鄭力出席會議,發(fā)表《高性能先進封裝創(chuàng)新推動微系統(tǒng)集成變革》主題演講。
鄭力表示,隨著產業(yè)發(fā)展趨勢的演進,微系統(tǒng)集成成為驅動集成電路產業(yè)創(chuàng)新的重要動力,而高性能先進封裝是微系統(tǒng)集成的關鍵路徑。
微系統(tǒng)集成承載集成電路產品創(chuàng)新
作為全球領先的集成電路制造和技術服務提供商,長電科技多年前就提出從“封測”到“芯片成品制造”的升級,帶動行業(yè)重新定義封裝測試的產業(yè)鏈價值。隨著產業(yè)的發(fā)展,異質異構系統(tǒng)集成為集成電路產業(yè)和產品創(chuàng)新提供越來越廣空闊的空間。
鄭力在演講中介紹,在戈登·摩爾于1965年提出“摩爾定律”的署名文章中,不僅提出了對晶體管數目指數增長的預測,也預測了可以用小芯片封裝組成大系統(tǒng)的集成電路未來技術發(fā)展方向。
可以說,基于微系統(tǒng)集成的高性能封裝原本就是摩爾定律的重要內容,傳統(tǒng)的摩爾定律(晶體管尺寸密度每18個月翻倍)在過去50余年推動了集成電路性能的不斷提升。未來集成電路高性能的持續(xù)演進更依賴于微系統(tǒng)集成技術從系統(tǒng)層面增加功能并優(yōu)化性能。
同時,異質異構集成和小芯片(Chiplet)也推動了設計方法的變革,系統(tǒng)/技術協同優(yōu)化(STCO)將成為未來高性能芯片開發(fā)的主要方式。STCO在系統(tǒng)層面對芯片架構進行分割及再集成,以高性能封裝為載體,貫穿設計、晶圓制造、封裝和系統(tǒng)應用,協同優(yōu)化芯片產品性能。
高性能先進封裝是微系統(tǒng)集成發(fā)展的關鍵路徑
微系統(tǒng)集成的主要方法,與微電子互聯的三個層次類似,可以理解為片上集成、先進封裝、板上集成,而高性能先進封裝正好處于中間位置,且其作用越來越大。
鄭力介紹,對于高性能先進封裝,其主要特征一是基于高帶寬互聯的高密度集成;二是芯片-封裝功能融合。
這其中,Chiplet是以提升性能為主要驅動的高速、高密度、高帶寬的高性能先進封裝。同時,相比傳統(tǒng)芯片設計和晶圓制造以及傳統(tǒng)封裝,高性能2.5D / 3D封裝更加注重架構、Interposer等對多芯片微系統(tǒng)PPA的重要影響,強調在設計和制造中考慮封裝結構和工藝,對性能和可靠性的共同影響,和芯片-封裝-系統(tǒng)散熱的協同設計和驗證。
當下隨著人工智能、大數據、5G通訊、智能制造等技術發(fā)展和加速應用,高性能先進封裝在各個領域的作用越來越不可或缺。
例如在高性能計算(HPC)領域,高性能2.5D/3D封裝的創(chuàng)新推動了高性能計算芯片的創(chuàng)新:Die-to-Die 2.5D/3D封裝以及高密度SiP技術,是邏輯、模擬、射頻、功率、光、傳感等小芯片的異質集成的重要途徑。在這一領域,長電科技已經推出的多維扇出封裝集成XDFOI技術平臺,覆蓋了2D、2.5D和3D等多個封裝集成方案并已實現量產。
此外,移動通信終端小型化需求對高密度射頻集成提出高要求,高密度SiP模組在5G 射頻模組L-PAMiD和毫米波天線集成(AiP)上發(fā)揮著關鍵決定作用。面向這一市場,長電科技已經開始大批量生產面向5G毫米波市場的射頻前端模組和AiP模組的產品。
在高性能封裝主導的未來,不同應用將對芯片和器件成品提出差異性要求。以應用驅動提供芯片成品制造服務,既可以促進封裝技術發(fā)展和產業(yè)效率提升,還能促進成熟技術反哺更多應用領域,實現更大的價值。
來源：半導體聯盟
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