發(fā)力3.5D先進(jìn)封裝技術(shù)？三星組建半導(dǎo)體封裝工作組
雖然在半導(dǎo)體先進(jìn)制程工藝方面，近日三星成功搶先臺(tái)積電量產(chǎn)了3nm GAA制程工藝，但是在2.5/3D先進(jìn)封裝技術(shù)方面，三星仍落后于英特爾和臺(tái)積電。而為了縮小這方面的差距，三星也已經(jīng)組建了新的半導(dǎo)體封裝工作組發(fā)力先進(jìn)封裝技術(shù)。
據(jù)韓國媒體BusinessKorea報(bào)導(dǎo)，三星DS 部門已于6月中旬組建了半導(dǎo)體封裝工作組，由直屬DS 部門CEO Kyung Kye-hyun直接管轄。該半導(dǎo)體封裝工作組由DS 部門測(cè)試與系統(tǒng)封裝(TSP) 工程師、半導(dǎo)體研發(fā)中心研究人員及存儲(chǔ)和代工部門相關(guān)人員組成，預(yù)計(jì)將推出新的先進(jìn)封裝解決方案，加強(qiáng)與有著封裝業(yè)務(wù)需求的大型代工客戶合作。
報(bào)道稱，三星此舉代表其對(duì)于先進(jìn)封裝技術(shù)的重視程度。特別是在目前先進(jìn)制程工藝微縮越來越困難，成本也越來越高的背景之下，通過先進(jìn)封裝技術(shù)將多個(gè)芯片進(jìn)行異質(zhì)整合，或?qū)鹘y(tǒng)大芯片拆分成多個(gè)小芯片通過先進(jìn)封裝技術(shù)進(jìn)行整合的Chiplet方案，成為了新的方向。而這其中，先進(jìn)封裝技術(shù)則是關(guān)鍵。
根據(jù)市場(chǎng)研究公司Yole Development的報(bào)告顯示，英特爾和臺(tái)積電分占2022 年全球先進(jìn)封裝投資32% 和27%，三星僅排名第四，甚至落后臺(tái)灣封裝測(cè)試大廠日月光投控。
早在2017年英特爾就推出了EMIB(Embedded Multi-Die Interconnect Bridge，嵌入式多核心互聯(lián)橋接)封裝技術(shù)相結(jié)合，可以將不同類型、不同制程的小芯片IP以2.5D的形式靈活組合在一起，形成一個(gè)類似SoC的結(jié)構(gòu)。
2018年底，英特爾又推出了業(yè)界首創(chuàng)的3D邏輯芯片封裝技術(shù)——Foveros 3D，它可實(shí)現(xiàn)在邏輯芯片上堆疊不同制程的邏輯芯片。以前只能把邏輯芯片和存儲(chǔ)芯片連在一起，因?yàn)橹虚g的帶寬和數(shù)據(jù)要求要低一些。而Foveros 3D則可以把不同制程的邏輯芯片堆疊在一起，裸片間的互聯(lián)間隙只有50μm，同時(shí)可保證連接的帶寬足夠大、速度夠快、功耗夠低，而且3D的堆疊封裝形式，還可以保持較小的面積。2020年，英特爾推出了基于Foveros 技術(shù)生產(chǎn)的代號(hào)為“Lakefield”的處理器。2021年7月，英特爾還宣布計(jì)劃推出Foveros Direct技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)10微米以下的凸點(diǎn)間距，使3D堆疊的互連密度提高一個(gè)數(shù)量級(jí)。
除了英特爾之外，臺(tái)積電在先進(jìn)封裝領(lǐng)域也布局多年。目前，臺(tái)積電已將2.5D和3D先進(jìn)封裝相關(guān)技術(shù)整合為“3DFabric”平臺(tái)，可讓客戶們自由選配，前段技術(shù)包含3D的整合芯片系統(tǒng)（SoIC InFO-3D），后段組裝測(cè)試相關(guān)技術(shù)包含2D/2.5D的整合型扇出（InFO）以及2.5D的CoWoS系列家族。值得一提的是，臺(tái)積電還在日本筑波建了3D IC研發(fā)中心，該研發(fā)中心已于今年6月24日開始啟用。
雖然三星較早也推出了2.5D封裝技術(shù)I-Cube，可將一個(gè)或多個(gè)邏輯晶片（如CPU、GPU 等） 和多個(gè)存儲(chǔ)芯片（如高頻寬存儲(chǔ)器、HBM） 整合連結(jié)放置在硅中介層（ Interposer） 的頂部，進(jìn)一步使多個(gè)芯片為整合為單個(gè)元件工作。2020年8月，三星又宣布推出了新一代3D封裝技術(shù)——X-Cube，基于TSV硅穿孔技術(shù)將不同芯片堆疊，比如可以將SRAM堆疊到芯片上方，釋放了占用空間，可以堆疊更多內(nèi)存芯片，目前已經(jīng)可以用于7nm及5nm工藝。但是，不論是從技術(shù)領(lǐng)先性和商用情況來看，三星在先進(jìn)封裝技術(shù)方式仍落后于英特爾和臺(tái)積電。
值得注意的是，三星除了2020 年推出3D封裝技術(shù)“X-Cube”之外，三星DS 部門還曾在2021年6 月的Hot Chips大會(huì)上表示，正在開發(fā)3.5D先進(jìn)封裝技術(shù)，但是三星并未透露具體的細(xì)節(jié)。
此次三星先進(jìn)封裝工作組的成立，顯然意味著三星將進(jìn)一步加大對(duì)于先進(jìn)封裝技術(shù)的投入，但是能否成功找到方法，縮小與英特爾、臺(tái)積電在先進(jìn)封裝領(lǐng)域的差距，將是市場(chǎng)關(guān)注的重點(diǎn)。
編輯：芯智訊-浪客劍
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