3D硅堆叠和先进封装技术之3DFabric

近日台积电宣布开设一家先进的封装测试工厂Fab 6，以扩展台积电 3DFabric系统集成技术。这是一个重要的公告，因为与英特尔和三星的芯片封装军备竞赛正在升温。

Fab 6 是台积电首个一体式先进封装测试工厂，是台积电不断增加的封装投资的一部分。该晶圆厂已准备好量产台积电 SoIC 封装技术。请记住，当台积电说量产时，他们指的是 Apple iPhone 尺寸的量产，而不是工程样品或内部产品。

如今，封装是半导体代工产品的重要组成部分。它不仅是芯片级产品的差异化因素，还将代工客户的忠诚度提升到一个全新的水平。这将是至关重要的，因为小芯片革命已经站稳脚跟，使客户更容易独立于代工厂。然而，Chiplet 封装非常复杂，并且将因代工厂而异，这就是台积电、英特尔和三星花费如此多的资本支出来确保其在封装业务中居于领先地位的原因。

TSMC 3DFabric 是 3D 硅堆叠和先进封装技术的综合系列：

TSMC 3DFabric包含多种先进的 3D 硅堆叠和先进的封装技术，可支持范围广泛的下一代产品：

在 3D 硅堆叠部分，台积电正在 TSMC-SoIC 系列中添加基于微凸点的 SoIC-P，以支持更多对成本敏感的应用。

2.5D CoWoS 平台可为人工智能、机器学习和数据中心等 HPC 应用集成高级逻辑和高带宽内存。InFO PoP 和 InFO-3D 支持移动应用，InFO-2.5D 支持 HPC chiplet 集成。

SoIC 堆叠芯片可以集成到 InFO 或 CoWoS 封装中，以实现最终系统集成。

CoWoS家族

主要针对需要集成高级逻辑和 HBM 的 HPC 应用程序。

TSMC 已支持 来自超过25 个领域的140 多种CoWoS 产品 

所有 CoWoS 解决方案的中介层尺寸都在增加，因此它们可以集成更先进的硅芯片和 HBM 堆栈，以满足更高的性能要求。

台积电正在开发一种 CoWoS 解决方案，该解决方案具有高达 6 倍光罩尺寸（约 5,000 平方毫米）的 RDL 中介层，能够容纳 12 个 HBM 存储器堆栈。

InFO技术

对于移动应用，自 2016 年以来，InFO PoP 一直在为高端移动设备量产，并且可以在更小的封装尺寸中容纳更大、更厚的 SoC 芯片。

对于 HPC 应用，无基板 InFO_M 支持高达 500 平方毫米的小芯片集成，适用于对外形尺寸敏感的应用。

3D硅堆叠技术

SoIC-P 基于 18-25μm 间距 μbump 堆叠，适用于对成本更敏感的应用，如移动、物联网、客户端等。

SoIC-X 基于无扰动堆叠，主要针对 HPC 应用。其晶圆上芯片堆叠方案具有 4.5 至 9μm 键距，并已在 TSMC 用于 HPC 应用的 N7 技术上量产。

SoIC 堆叠芯片可以进一步集成到 CoWoS、InFo 或传统的倒装芯片封装中，用于客户的最终产品。

台积电表示：“小芯片堆叠是提高芯片性能和成本效益的关键技术。为响应市场对 3D IC 的强劲需求，台积电已完成先进封装和硅堆叠技术产能的早期部署，并通过 3DFabricTM 平台提供技术领先地位服务、质量和可靠性。凭借满足客户需求的产能，台积电将共同释放创新，成为客户长期信赖的重要合作伙伴。”

台积电以客户为中心的文化将成为小芯片封装革命的重要组成部分。通过与数百家客户合作，可以肯定台积电将为全球无晶圆厂和系统公司提供最全面的 IC 封装解决方案。

编辑：黄飞