如果說以前包裝技術(shù)被認(rèn)為是歸屬于產(chǎn)業(yè)鏈后端流程的技術(shù)，現(xiàn)在時代變了。

TSMC在官網(wǎng)引入了3D封裝，過去十年計(jì)算工作量的發(fā)展可能會大于之前四十年云計(jì)算，大數(shù)據(jù)分析，人工智能，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，人工智能推理，先進(jìn)智能手機(jī)上的移動計(jì)算，甚至自動駕駛汽車，都在將計(jì)算推向極限

在這個過程中，包裝技術(shù)也被推到了創(chuàng)新的前沿，這對產(chǎn)品的性能，功能和成本都有著至關(guān)重要的影響因此，封裝技術(shù)不再是后端工藝的專屬，代工巨頭紛紛開始進(jìn)入市場

晶圓代工龍頭TSMC在先進(jìn)封裝方面的先進(jìn)布局

最近幾天，由于疫情因素，Hot Chips 33上線TSMC尋路系統(tǒng)集成副總經(jīng)理余振華主要分享了TSMC的小芯片和3D封裝技術(shù)

于振華介紹了TSMC 3D Fabric技術(shù)平臺的細(xì)節(jié)，其中包括TSMC的前端芯片堆疊SoIC技術(shù)和后端先進(jìn)封裝CoWoS和InFO技術(shù)。

其實(shí)早在2020年，TSMC就表示已經(jīng)整合了SoIC，InFO，CoWoS等3D IC技術(shù)平臺，并命名為3D Fabric。

據(jù)PPT介紹，SoIC技術(shù)包括兩種鍵合方式:CoW和WoW根據(jù)互聯(lián)方式的不同，InFO可以分為InFO—R和InFO—L，CoWoS可分為CoWoS—S，CoWoS—R和cowos—l

于振華認(rèn)為，包裝領(lǐng)域正在發(fā)生新的變化，主要包括以下兩點(diǎn):

——小芯片和3D先進(jìn)封裝技術(shù)將開啟新時代，

—從CMOS到CSYS，可以實(shí)現(xiàn)從摩爾到超越摩爾的過渡，

TSMC還更新了3D織物伴隨著時間的發(fā)展，TSMC的先進(jìn)封裝技術(shù)將從InFORMATIOn和CoWoS向SOic InFORMATIOn和SoIC CoWoS轉(zhuǎn)變臺積電還推出了包括面向移動AP的InFO_B技術(shù)和面向HPC的InFO—R/oS集成技術(shù)在內(nèi)的更新

對于超高性能計(jì)算系統(tǒng)，TSMC還提供了兩種技術(shù):InFO_SoIS和InFO_SoW而且，這項(xiàng)技術(shù)可以用在特斯拉最新的AI芯片上

值得一提的是，InFO_SoW是行業(yè)首創(chuàng)的全晶圓異質(zhì)集成技術(shù)，在帶寬密度和PDN阻抗方面具有顯著優(yōu)勢。

然后是CoWoS—S封裝技術(shù)該技術(shù)已量產(chǎn)十余年，產(chǎn)量高，質(zhì)量好，可為先進(jìn)SoC和HBM集成提供友好支持

TSMC預(yù)計(jì)將在今年晚些時候發(fā)布第五代CoWoS—S封裝解決方案，與第三代封裝解決方案相比，晶體管數(shù)量將增加20倍新封裝將內(nèi)插器面積增加3倍，8個HBM2e堆棧，并提供新的TSV解決方案

到第六代時，新封裝將具有更大的掩模面積，以集成更多的小芯片和更多的DRAM封裝。

隨后，于振華介紹了TSMC 3D芯片堆棧——SoIC根據(jù)規(guī)劃，TSMC正在CoW開發(fā)N7—on—N7和N5—on—N5，哇，TSMC正在開發(fā)深溝槽電容器

此外，TSMC還公布了其SoIC研發(fā)進(jìn)展目前CoW和WoW都是N7/N6工藝，預(yù)計(jì)明年會實(shí)現(xiàn)基于N5的工藝

會上還透露了TSMC芯片互聯(lián)路線圖，預(yù)計(jì)到2035年實(shí)現(xiàn)1m以內(nèi)的SoIC互聯(lián)。

在介紹完封裝技術(shù)后，于振華還介紹了TSMC新的異構(gòu)集成技術(shù)，包括cash熱解決方案和硅光集成。

余振華最后總結(jié)了以下三點(diǎn):

1.TSMC的3D FabricTM技術(shù)平臺將繼續(xù)擴(kuò)大封裝規(guī)模，降低3D堆疊互連密度，從而提升功耗性能。

2.使用3D Fabric集成創(chuàng)新SiPh組件可以進(jìn)一步提升系統(tǒng)性能，

3.新的微冷卻系統(tǒng)——ISMC和DWC也可以解決散熱瓶頸，實(shí)現(xiàn)更多3D堆疊。

未來可以期待先進(jìn)的包裝

最近幾天，中國臺灣省工業(yè)技術(shù)研究院研究總監(jiān)楊銳預(yù)測，未來5年，TSMC將主導(dǎo)芯片制造業(yè)，之后3D封裝將成為主要技術(shù)挑戰(zhàn)。

事實(shí)上，除了TSMC，英特爾和AMD在這次大會上都提到了3D封裝技術(shù)此外，另一個行業(yè)巨頭三星也在加強(qiáng)3D封裝技術(shù)的部署為什么3D封裝技術(shù)成為行業(yè)巨頭的一致選擇

近十年來，各種計(jì)算工作量發(fā)展迅速，但摩爾定律面臨失效的風(fēng)險(xiǎn)面對更加多樣化的計(jì)算應(yīng)用，為了將更多功能擠進(jìn)同一個芯片，先進(jìn)的封裝技術(shù)成為不斷優(yōu)化芯片性能和成本的關(guān)鍵創(chuàng)新路徑

因此，也將帶動先進(jìn)包裝市場的繁榮根據(jù)Yole Developpement的最新數(shù)據(jù)，2020年至2026年，先進(jìn)包裝市場的復(fù)合年增長率約為7.9%到2025年，市場收入將超過420億美元，幾乎是傳統(tǒng)包裝市場預(yù)期增長率的三倍

其中，3D封裝在集成度，性能，功耗等方面更具優(yōu)勢具有更高的設(shè)計(jì)自由度和更短的開發(fā)時間，是最有前途的封裝技術(shù)之一目前，伴隨著高性能計(jì)算，人工智能等應(yīng)用的興起，以及TSV技術(shù)的成熟，可以看到越來越多的CPU，GPU和內(nèi)存開始采用3D封裝

根據(jù)Yole和Jiwei Consulting的綜合安排，按晶圓數(shù)量計(jì)算，2019年先進(jìn)技術(shù)封裝晶圓約2900萬片，到2025年這一數(shù)字將增加到4300萬片，復(fù)合年增長率為7%其中倒裝芯片技術(shù)占比最高，晶圓數(shù)量達(dá)到3072萬片，3D封裝增速最快，CAGR約25%

總結(jié):伴隨著行業(yè)巨頭的涌入和先進(jìn)的布局，3D高級封裝的未來已經(jīng)逐漸明朗后摩爾時代，先進(jìn)封裝技術(shù)的未來值得期待

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