高性能先進(jìn)封裝創(chuàng)新推動(dòng)微系統(tǒng)集成變革

第24屆電子封裝技術(shù)國(guó)際會(huì)議（ICEPT2023）于近日在新疆召開(kāi)，來(lái)自海內(nèi)外學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界超700名專(zhuān)家學(xué)者、研究人員、企業(yè)人士齊聚一堂，共話先進(jìn)封裝技術(shù)創(chuàng)新、學(xué)術(shù)交流與國(guó)際合作。長(zhǎng)電科技董事、首席執(zhí)行長(zhǎng)鄭力出席會(huì)議，發(fā)表《高性能先進(jìn)封裝創(chuàng)新推動(dòng)微系統(tǒng)集成變革》主題演講。

鄭力表示，隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的演進(jìn)，微系統(tǒng)集成成為驅(qū)動(dòng)集成電路產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的重要?jiǎng)恿?，而高性能先進(jìn)封裝是微系統(tǒng)集成的關(guān)鍵路徑。

微系統(tǒng)集成承載集成電路產(chǎn)品創(chuàng)新

作為全球領(lǐng)先的集成電路制造和技術(shù)服務(wù)提供商，長(zhǎng)電科技多年前就提出從“封測(cè)”到“芯片成品制造”的升級(jí)，帶動(dòng)行業(yè)重新定義封裝測(cè)試的產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值。隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，異質(zhì)異構(gòu)系統(tǒng)集成為集成電路產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品創(chuàng)新提供越來(lái)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(duì)晶體管數(shù)目指數(shù)增長(zhǎng)的預(yù)測(cè)，也預(yù)測(cè)了可以用小芯片封裝組成大系統(tǒng)的集成電路未來(lái)技術(shù)發(fā)展方向。

可以說(shuō)，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(nèi)容，傳統(tǒng)的摩爾定律（晶體管尺寸密度每18個(gè)月翻倍）在過(guò)去50余年推動(dòng)了集成電路性能的不斷提升。未來(lái)集成電路高性能的持續(xù)演進(jìn)更依賴于微系統(tǒng)集成技術(shù)從系統(tǒng)層面增加功能并優(yōu)化性能。

同時(shí)，異質(zhì)異構(gòu)集成和小芯片（Chiplet）也推動(dòng)了設(shè)計(jì)方法的變革，系統(tǒng)/技術(shù)協(xié)同優(yōu)化（STCO）將成為未來(lái)高性能芯片開(kāi)發(fā)的主要方式。STCO在系統(tǒng)層面對(duì)芯片架構(gòu)進(jìn)行分割及再集成，以高性能封裝為載體，貫穿設(shè)計(jì)、晶圓制造、封裝和系統(tǒng)應(yīng)用，協(xié)同優(yōu)化芯片產(chǎn)品性能。

高性能先進(jìn)封裝是微系統(tǒng)集成發(fā)展的關(guān)鍵路徑

微系統(tǒng)集成的主要方法，與微電子互聯(lián)的三個(gè)層次類(lèi)似，可以理解為片上集成、先進(jìn)封裝、板上集成，而高性能先進(jìn)封裝正好處于中間位置，且其作用越來(lái)越大。

鄭力介紹，對(duì)于高性能先進(jìn)封裝，其主要特征一是基于高帶寬互聯(lián)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(qū)動(dòng)的高速、高密度、高帶寬的高性能先進(jìn)封裝。同時(shí)，相比傳統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)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(gòu)、Interposer等對(duì)多芯片微系統(tǒng)PPA的重要影響，強(qiáng)調(diào)在設(shè)計(jì)和制造中考慮封裝結(jié)構(gòu)和工藝，對(duì)性能和可靠性的共同影響，和芯片-封裝-系統(tǒng)散熱的協(xié)同設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。

當(dāng)下隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、5G通訊、智能制造等技術(shù)發(fā)展和加速應(yīng)用，高性能先進(jìn)封裝在各個(gè)領(lǐng)域的作用越來(lái)越不可或缺。

例如在高性能計(jì)算（HPC）領(lǐng)域，高性能2.5D/3D封裝的創(chuàng)新推動(dòng)了高性能計(jì)算芯片的創(chuàng)新：Die-to-Die 2.5D/3D封裝以及高密度SiP技術(shù)，是邏輯、模擬、射頻、功率、光、傳感等小芯片的異質(zhì)集成的重要途徑。在這一領(lǐng)域，長(zhǎng)電科技已經(jīng)推出的多維扇出封裝集成XDFOI技術(shù)平臺(tái)，覆蓋了2D、2.5D和3D等多個(gè)封裝集成方案并已實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。

此外，移動(dòng)通信終端小型化需求對(duì)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(guān)鍵決定作用。面向這一市場(chǎng)，長(zhǎng)電科技已經(jīng)開(kāi)始大批量生產(chǎn)面向5G毫米波市場(chǎng)的射頻前端模組和AiP模組的產(chǎn)品。

在高性能封裝主導(dǎo)的未來(lái)，不同應(yīng)用將對(duì)芯片和器件成品提出差異性要求。以應(yīng)用驅(qū)動(dòng)提供芯片成品制造服務(wù)，既可以促進(jìn)封裝技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)效率提升，還能促進(jìn)成熟技術(shù)反哺更多應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)更大的價(jià)值。