芯片先进封装的四种:CoWoS、CoPoS、Glass Core与CoWoP

来源:中国科学院半导体研究所 制造工艺 7 次阅读
摘要:本文将介绍四种芯片先进封装。 在先进封装领域,如何把多颗芯片(比如计算芯片和存储芯片)高效地拼在一起,不同厂商给出了不同的答案。图片展示了四种主流方案,它们在材料、结构和成本上各有取舍。 CoWoS CoWoS是目前最成熟的方案,台积电的拳头技术。它把HBM高带宽内存和逻辑芯片(Logic Die)并排放在一块硅中介层上,硅中介层内部有TSV(硅通孔)实现上下导通,然后再整体贴在有机基板上。硅中介

本文将介绍四种芯片先进封装。

在先进封装领域,如何把多颗芯片(比如计算芯片和存储芯片)高效地拼在一起,不同厂商给出了不同的答案。图片展示了四种主流方案,它们在材料、结构和成本上各有取舍。

CoWoS

CoWoS是目前最成熟的方案,台积电的拳头技术。它把HBM高带宽内存和逻辑芯片(Logic Die)并排放在一块硅中介层上,硅中介层内部有TSV(硅通孔)实现上下导通,然后再整体贴在有机基板上。硅中介层可以做出极高的互连密度,带宽最大,但缺点是成本高,而且尺寸受限于光罩大小。

CoPoS

CoPoS是CoWoS的“降本版”。它用面板级RDL(重布线层)代替了硅中介层。面板级工艺可以在更大的方形面板上加工,材料利用率更高,成本更低。但RDL的线宽线距比硅中介层要粗一些,互连密度有所下降。适合对带宽要求不那么极致、但对成本敏感的应用。

Glass Core

Glass Core(玻璃基板)是最近很火的方向。它用玻璃芯代替了有机基板或硅中介层,内部靠TGV(玻璃通孔)实现垂直连接。玻璃的热膨胀系数和硅接近,翘曲小,而且介电损耗低,高频信号更好。图中还保留了Build-up RDL作为布线层,相当于把“地基”从有机材料换成了玻璃。目前玻璃基板还在工艺成熟期,但英特尔、三星等都在大力投入。

CoWoP

CoWoP是四种中最“激进”的方案。它没有中间层(无论是硅中介层还是玻璃芯),而是直接把多颗芯片通过高密度的超HDI平台PCB连在一起。这种方式省去了中介层成本,但要求PCB本身的布线密度极高,适合对成本敏感且封装尺寸较大的场景。

总的来说,从CoWoS到CoPoS,再到Glass Core,核心思路是在性能、成本和工艺成熟度之间找平衡。CoWoS主攻极致性能,CoPoS降本走量,Glass Core着眼未来低损耗大尺寸封装,CoWoP则是向PCB端集成。没有哪一种能通吃所有场景,它们会长期共存,分别对应不同定位的产品需求。

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