（原標(biāo)題：先進(jìn)封裝，劇變前夕）

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來(lái)源：內(nèi)容編譯自semiengineering，謝謝。

半導(dǎo)體行業(yè)正在資歷封裝技能的長(zhǎng)遠(yuǎn)升沉，轉(zhuǎn)向依賴多方利益干系者的密切合作來(lái)懲辦顛倒辱罵、多面且極其復(fù)雜的問(wèn)題。

這一變化的中樞是異構(gòu)集成、芯片和 3D 堆疊的交融。異構(gòu)方法允許公司將不同的技能（舉例邏輯、內(nèi)存、模擬和 RF）組合到一個(gè)封裝中，從而擢升性能和資本惡果。它還允許他們針對(duì)特定鴻溝或職責(zé)負(fù)載，詐欺不錯(cuò)拼裝成長(zhǎng)入系統(tǒng)的芯片和預(yù)集成模塊。

芯片使公司梗概在不同的芯片上混雜搭配不同的硅工藝。但完了這種模塊化需要通盤(pán)生態(tài)系統(tǒng)的緊密諧和——從基板纏綿和中介層開(kāi)發(fā)到拼裝和測(cè)試。簡(jiǎn)而言之，莫得一家公司梗概管制開(kāi)發(fā)周期的每個(gè)方面，不管其限制有多大或有多先進(jìn)。

Promex首席施行官 Dick Otte 示意：“先進(jìn)封裝鴻溝存在著弘遠(yuǎn)的相反。咱們領(lǐng)有多種基板技能，況且這些技能發(fā)展飛速。一樣，芯片的制造口頭也多千般種，拼裝工藝自己也變得越來(lái)越千般化?？偣策@些相反皆增加了先進(jìn)封裝的復(fù)雜性，況且昭彰莫得一種全能的懲辦決議不錯(cuò)懲辦總共問(wèn)題。行業(yè)靠近的挑戰(zhàn)是何如將這些不同的技能整合成一個(gè)推動(dòng)變嫌的長(zhǎng)入經(jīng)由。”

企業(yè)之間需要成就諧和生態(tài)系統(tǒng)是本年 NIST 先進(jìn)封裝峰會(huì)的主要議題。峰會(huì)強(qiáng)調(diào)了半導(dǎo)體封裝（尤其是小芯片和異構(gòu)集成）日益復(fù)雜的特色，這帶來(lái)了任何單一實(shí)體皆無(wú)法沉靜應(yīng)付的挑戰(zhàn)。

半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì) (SIA) 技能政策總監(jiān)埃里克·哈德蘭 (Erik Hadland) 示意：“咱們誰(shuí)皆無(wú)法獨(dú)自完成這項(xiàng)職責(zé)。這是一個(gè)千般化且復(fù)雜的行業(yè)，咱們需要每個(gè)東說(shuō)念主皆拓寬想路，想考何如技藝作念得更好、更賢人、更快?！?/p>

行業(yè)首領(lǐng)、政府代表和學(xué)術(shù)巨匠一致覺(jué)得，激動(dòng)封裝技能需要代工場(chǎng)、集成設(shè)備制造商 (IDM)、外包半導(dǎo)體封裝和測(cè)試供應(yīng)商 (OSAT)、設(shè)備供應(yīng)商和材料供應(yīng)商之間更深入的合作。窮乏合作不僅會(huì)放慢開(kāi)發(fā)周期，況且還可能抹殺變嫌，特地是在依賴高性能封裝懲辦決議的 AI 硬件、5G/6G 和汽車系統(tǒng)等鴻溝。

Lam Research公司計(jì)謀高等副總裁兼 Lam Capital 總裁 Audrey Charles 示意：“先進(jìn)封裝的機(jī)遇從未如斯弘遠(yuǎn)，但也伴跟著緊要挑戰(zhàn)。不言而喻的是，共同勤懇關(guān)于克服這些過(guò)失至關(guān)關(guān)鍵?！?/p>

復(fù)雜性推動(dòng)諧和

現(xiàn)在先進(jìn)封裝鴻溝的特色是材料、互連方法和纏綿取舍種類繁盛，每一種皆帶來(lái)了獨(dú)有的挑戰(zhàn)。該行業(yè)正在從傳統(tǒng)的有機(jī)基板（如FR4）轉(zhuǎn)向硅基中介層，以完了更高的密度和更復(fù)雜的布線決議。特地是，向硅中介層和玻璃基板的升沉為更緊湊的纏綿創(chuàng)造了契機(jī)，但它們也帶來(lái)了與熱管制、翹曲法令和平整性干系的新挑戰(zhàn)。

“封裝鴻溝極其復(fù)雜，如今，一切皆與管制寬闊變量關(guān)聯(lián)，”O(jiān)tte 說(shuō)說(shuō)念?！斑@個(gè)辛苦的一個(gè)關(guān)節(jié)部分是基板尺寸，這是先進(jìn)封裝變嫌的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)上，咱們?cè)陔娐钒迳鲜褂?75 毫米的表露和空間，但現(xiàn)在咱們正在大大沖突這些閉幕。在有機(jī)基板中，咱們也曾進(jìn)入 25 毫米的鴻溝，而關(guān)于硅基中介層，咱們看到的尺寸小至 5 到 7 毫米。這種向小芯片中介層鴻溝的升沉——我覺(jué)得這是先進(jìn)封裝的確實(shí)前沿——需要澈底再行想考經(jīng)由和才略?！?/p>

Chiplet 具有生動(dòng)性，允許公司在并吞封裝中聚積在源泉進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)的高性能邏輯芯片與在清靜節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)的內(nèi)存、射頻和電源管制單位。這在 AI、5G 和數(shù)據(jù)中心等應(yīng)用中尤為關(guān)鍵，因?yàn)檫@些應(yīng)用對(duì)性能的條件抑止擢升，但傳統(tǒng)的單片 SoC 的制形資本過(guò)高。

國(guó)度先進(jìn)封裝制造籌畫(huà) (NAPMP) 名目司理 Bapiraju Vinnakota 示意：“chiplet 生態(tài)系統(tǒng)關(guān)于任何先進(jìn)封裝的實(shí)施皆至關(guān)關(guān)鍵。通過(guò)詐欺 chiplet，公司不錯(cuò)鐫汰資本、擢升性能并加速上市時(shí)候，但前提是有一個(gè)強(qiáng)勁的諧和生態(tài)系統(tǒng)來(lái)輔助該技能?！?/p>

基板材料、互連技能和封裝架構(gòu)的千般性使得諧和變得至關(guān)關(guān)鍵。每個(gè)利益干系者，不管是基板制造商、代工場(chǎng)、裝置廠如故設(shè)備供應(yīng)商，皆帶來(lái)了一套獨(dú)有的手段和常識(shí)。這些實(shí)體之間窮乏諧和可能會(huì)導(dǎo)致瓶頸、延長(zhǎng)，并最終導(dǎo)致居品故障。

日蟾光集團(tuán)高等總監(jiān)曹立宏（音譯：Lihong Cao）在最近的一次演講中示意：“芯片纏綿師、制造商和系統(tǒng)集成商之間的合作關(guān)于成就到手的纏綿生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)關(guān)鍵。先進(jìn)封裝為小芯片和異構(gòu)集成提供了懲辦決議，但需要成就生態(tài)系統(tǒng)?！?/p>

在數(shù)據(jù)中心等高性能應(yīng)用中，對(duì)電力運(yùn)輸、信號(hào)竣工性和熱管制的條件特地高。舉例，數(shù)據(jù)中心中的典型 AI 芯片可能少見(jiàn)千個(gè)輸入/輸出 (I/O) 連結(jié)，每個(gè)連結(jié)皆需要精準(zhǔn)瞄準(zhǔn)和熱法令。若是無(wú)法提供彌漫的散熱，則會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱，從而鐫汰性能或?qū)υO(shè)備形成恒久性損壞。

ASE 集團(tuán)工程副總裁 Calvin Cheung 示意：“頻繁情況下，先進(jìn)節(jié)點(diǎn)的芯片愈加脆弱，接口條件也與舊節(jié)點(diǎn)不同。你需要在并吞封裝中均衡不同技能之間的壓力，這需要纏綿和封裝團(tuán)隊(duì)之間的密切合作?！?/p>

關(guān)于高性能多芯片封裝中的散熱問(wèn)題尤其如斯?！疤氐厥菛|說(shuō)念主工智能芯片，會(huì)荒疏多量熱量，而關(guān)于大型模塊，管制熱量散布和法令翹曲是關(guān)節(jié)挑戰(zhàn)，”Amkor 居品營(yíng)銷和業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)高等總監(jiān) Vik Chaudhry 示意 。“咱們正在界說(shuō)最好施行來(lái)匡助行業(yè)應(yīng)付這些挑戰(zhàn)，但莫得一刀切的懲辦決議。

磨練線

懲辦垂直整合形成的過(guò)失的一個(gè)潛在方法是成就磨練線法子，這么小公司和初創(chuàng)公司就不錯(cuò)贏得先進(jìn)的封裝技能，而無(wú)需在我方的設(shè)備上參增多量資金。這些法子允許公司在受控環(huán)境中測(cè)試新纏綿和工藝，然后再進(jìn)行全面坐褥。在這么的法子中測(cè)試新認(rèn)識(shí)的才略不錯(cuò)匡助完了先進(jìn)封裝技能的民主化，使小公司梗概與大型垂直整合公司競(jìng)爭(zhēng)。

DARPA 主任特地參謀人 Carl McCants 示意：“咱們的認(rèn)識(shí)是成就一個(gè)富厚的經(jīng)由，以便測(cè)試新認(rèn)識(shí)，并更到手地過(guò)渡到無(wú)邊量坐褥。通過(guò)提供實(shí)驗(yàn)和改造的空間，磨練線提供了純研發(fā)和生意限制坐褥之間的中間地帶。這不僅鐫汰了開(kāi)發(fā)新技能的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)，況且還加速了新懲辦決議的上市時(shí)候，使小公司更容易參與先進(jìn)封裝生態(tài)系統(tǒng)?！?/p>

磨練線法子也正在成為開(kāi)發(fā)下一代中介層纏綿、3D 堆疊技能和混雜鍵合工藝的關(guān)節(jié)資源。這些技能關(guān)于擴(kuò)張基于芯片的架構(gòu)以及完了高性能意料、AI 和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用所需的性能改造至關(guān)關(guān)鍵。

但是，磨練坐褥線并不成實(shí)足懲辦行業(yè)靠近的挑戰(zhàn)。誠(chéng)然它們有助于松開(kāi)小企業(yè)的部分財(cái)務(wù)職守，但設(shè)施化和生態(tài)系統(tǒng)諧和等更常常的問(wèn)題仍然存在。為了使這些法子確實(shí)開(kāi)釋先進(jìn)封裝的后勁，它們需要在行業(yè)設(shè)施框架內(nèi)運(yùn)作，確保磨練坐褥線開(kāi)發(fā)的技能梗概無(wú)縫集成到更大的坐褥生態(tài)系統(tǒng)中。

Lam 的 Charles 示意：“先進(jìn)封裝正在推動(dòng)總共設(shè)備鴻溝的擴(kuò)張——不僅是高性能意料和邏輯，還有 DRAM 和 HBM?！薄皯?yīng)付這一挑戰(zhàn)的關(guān)節(jié)是合作——更快、更有用地共同職責(zé)。”

技能除外的合作

除了技能挑戰(zhàn)除外，跟著封裝技能的發(fā)展，半導(dǎo)體行業(yè)還靠近著抑止擴(kuò)大的手段差距。在一個(gè)封裝中交融不同鴻溝（電氣、熱、機(jī)械和光學(xué)）需要工程師領(lǐng)有比以往更常常、更邃密的手段。這對(duì)公司來(lái)說(shuō)是一個(gè)緊要挑戰(zhàn)，因?yàn)楹枚喙こ處熢谀骋圾櫆细叨葘？苹?，但常常窮乏先進(jìn)封裝其他關(guān)節(jié)方面的專科常識(shí)。

為卓越志這一日益增長(zhǎng)的需求，越來(lái)越多的公司啟動(dòng)乞助于大學(xué)和學(xué)術(shù)合作來(lái)培養(yǎng)下一代工程師。通過(guò)創(chuàng)建專注于先進(jìn)封裝獨(dú)有挑戰(zhàn)的?？普n程，這些合作伙伴關(guān)系旨在讓學(xué)生掌捏在行業(yè)中取到手利所需的手段。涵蓋小芯片集成、異構(gòu)封裝、熱管制和信號(hào)竣工性等主題的課程現(xiàn)已成為工程訓(xùn)練的關(guān)鍵構(gòu)成部分。

“咱們需要愈加專注于開(kāi)辟才略，以懲辦先進(jìn)封裝鴻溝日益擴(kuò)大的手段差距，”運(yùn)營(yíng)國(guó)度半導(dǎo)體技能中心的 Natcast 首席施行官 Deirdre Hanford 示意?！案鹿?chǎng)在寰球各地成就，咱們不僅需要培養(yǎng)工程師，還需要培養(yǎng)梗概輔助這些新技能的技能東說(shuō)念主員，”她說(shuō)。“關(guān)鍵需要專誠(chéng)的課程，以培訓(xùn)熱管制、信號(hào)竣工性和中介層纏綿等鴻溝的下一代工程師。咱們也曾看到了大學(xué)的興致，但咱們需要飛速擴(kuò)大這些勤懇?！?/p>

除了正規(guī)訓(xùn)練籌畫(huà)外，在任培訓(xùn)和學(xué)徒制也變得越來(lái)越關(guān)鍵。跟著封裝技能變得越來(lái)越復(fù)雜，工程師需要掌捏有用實(shí)施這些懲辦決議所需的器用和技能的實(shí)質(zhì)指示。

論斷

預(yù)測(cè)改日，先進(jìn)封裝的改日將取決于各公司何如跨學(xué)科諧和、分享常識(shí)并圍繞共同設(shè)施進(jìn)行諧和。若是莫得長(zhǎng)入的方法，該行業(yè)就有可能變得節(jié)節(jié)失利，不同的公司會(huì)追求互相不兼容的不同懲辦決議。這會(huì)增加資本并減緩舉座變嫌速率。

先進(jìn)封裝鴻溝最關(guān)鍵的需求之一是制定行業(yè)設(shè)施，以確保不同供應(yīng)商和系統(tǒng)之間的互操作性。誠(chéng)然 UCIe 等籌畫(huà)在成就芯片互連的通用框架方面取得了緊要推崇，但在創(chuàng)建基板、芯片間通訊和熱管制的通用設(shè)施方面仍有很長(zhǎng)的路要走。

諧和生態(tài)系統(tǒng)不單是是改日的計(jì)謀。它們是先進(jìn)封裝繼續(xù)增長(zhǎng)和到手的關(guān)鍵要素。通過(guò)促進(jìn)疏通、投資勞能源發(fā)展和選拔行業(yè)設(shè)施，半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)不錯(cuò)開(kāi)釋先進(jìn)封裝技能的沿途后勁。莫得一家公司梗概獨(dú)自管制這些復(fù)雜性，這即是為什么通盤(pán)供應(yīng)鏈的諧和現(xiàn)在比以往任何時(shí)候皆愈加劇要。

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