半导体行业主流封装技术方案梳理

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1. Flip-Chip

Flip-Chip(倒装芯片)技术最早在20世纪60年代已被提出

相对传统封装的引线键合，倒装焊技术采Bump、RDL等连接方式，克服了引线键合焊盘中心距极限的问题，具有缩短互联长度、热性能优良、可靠性高等优点

2. FOWLP

起初WLP(晶圆级封装)采用Fan-in(扇入型)，也即FIWLP，主要应用于面积小、引脚数少的芯片

随着引脚数要求增加，衍生出Fan-out WLP封装形态，也即FOWLP(扇出型晶圆级封装)

技术推出时间2009年，主要厂商为英飞凌/恩智浦，主要应用于手机、5G、AI领域

3. INFO

由台积电2016年开发的技术，是在FOWLP工艺上的集成，可以理解为多个芯片Fan-Out工艺的集成

InFO给予了多个芯片集成的空间，可应用于射频和无线芯片的封装，处理器和基带芯片封装，图形处理器和网络芯片的封装

4. FOPLP

由三星2017年开发的技术，是FOWLP技术的延伸，具有更大的成本优势，主要应用于移动设备、5G、AI领域

(Fan-out Panel Level Package)面板级封装，采用了更大的面板，因此一次制程下，就可以量产出4倍于300mm硅晶圆的先进封装产品

5. EMIB

英特尔2018年研发的技术，属于有基板类封装

通过硅片进行局部高密度互连

与2.5D封装的相比，由于不采用TSV，EMIB技术具有正常的封装良率、无需额外工艺和设计简单等优点

6. CoWoS

由台积电2012年推出的2.5D封装技术，是把芯片封装到硅转接板(中介层)上，并使用硅转接板上的高密度布线进行互连，然后再安装在封装基板上

相比于InFO，CoWoS针对高端市场，连线数量和封装尺寸都比较大

产品主要应用于生产高端服务器、高端企业级应用、高性能计算等领域

7. HBM

(High-Bandwidth Memory)高带宽内存，主要针对高端显卡市场

HBM使用了3DTSV和2.5DTSV技术，通过3DTSV把多块内存芯片堆叠在一起，并使用2.5D TSV技术把堆叠内存芯片和GPU在载板上实现互连

主要应用厂商为AMD、英伟达、海力士、英特尔、三星，产品主要应用于图像处理、高性能计算领域

8. HMC

(Hybrid Memory Cube)混合存储立方体，其标准由美光主推，其使用堆叠的DRAM芯片以实现更大的内存带宽

另外HMC通过3DTSV集成技术把内存控制器(Memory Controller)集成到DRAM堆叠封装里

HBM通过Interposer和GPU互连，而HMC则是直接安装在Substrate上，中间缺少了Interposer和2.5D TSV

主要应用厂商为Micron、三星、IBM、ARM、微软，产品广泛应用于生产高端服务器、高端企业级应用、高性能计算领域

9. Wide-IO

(Wide Input Output)由三星主推的宽带输入技术，通过将Memory芯片堆叠在Logic芯片上来实现，Memory芯片通过3DTSV和Logic芯片及基板相连接

产品主要应用于生产高端智能手机

10. Foveros

由英特尔主推的三维面对面异构集成芯片堆叠技术

与2D的EMIB封装方式相比，Foveros更适用于小尺寸产品或对内存带宽要求更高的产品，也更具体积、功耗等优势

Foveros每比特传输的数据的功率非常低，其技术要处理的是Bump间距减小、密度增大以及芯片堆叠技术

11. Co-EMIB

EMIB和Foveros的综合体，EMIB主要是负责横向的连结，让不同内核的芯片像拼图一样拼接起来，而Foveros则是纵向堆栈

CO-EMIB可以说是在维持并延续现有计算架构与生态的最佳作法

12. SoIC

是一种创新的多芯片堆栈技术，能对10纳米以下的制程进行晶圆级的集成

该技术最鲜明的特点是没有凸点(no-Bump)的键合结构，因此具有更高的集成密度和更佳的运行性能

13. X-Cube

X-Cube 3D封装的芯片之间采用了TSV技术连接，降低功耗的同时提高了传输的速率

大幅缩短了芯片间的信号传输距离，提高数据传输速度，降低功耗，并且还可以按客户需求定制内存带宽及密度

目前X-Cube技术已经可以支持7nm及5nm工艺

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