芯片封裝技術(shù)主要包括：DIP雙列直插式、組件封裝式、PGA插針網(wǎng)格式、BGA球柵陣列式（PBGA基板、CBGA基板、FCBGA基板、TBGA基板、CDPBGA基板）、CSP封裝（傳統(tǒng)導(dǎo)線架形式、硬質(zhì)內(nèi)插板型、軟質(zhì)內(nèi)插板型、晶圓尺寸封裝）、MCM封裝等。
主流IC的封裝類型
傳統(tǒng)封裝方式主要基于導(dǎo)線將晶片的接合焊盤與基板的引腳相連，實(shí)現(xiàn)電氣聯(lián)通，最后覆以外殼形成保護(hù)，主要方式有DIP、SOP、QFP等。
在芯片制程逐漸逼近硅片極限、摩爾定律推進(jìn)速度放緩的行業(yè)趨勢下，先進(jìn)封裝的出現(xiàn)優(yōu)化了裸片間的連接方式，可以有效縮短異構(gòu)集成架構(gòu)下Die間信號距離，使得性能和功耗都得以優(yōu)化。
目前業(yè)內(nèi)半導(dǎo)體先進(jìn)封裝技術(shù)主要包括：SiP、WL-CSP、FC、eWLB、PiP、PoP及2.5D/3D封裝技術(shù)等。
IC封裝基板(IC Package Substrate)簡稱基板或載板，是連接并傳遞裸芯片（Die）與印刷電路板 (PCB)之間信號的載體，功能主要是保護(hù)電路、固定線路與散熱。
IC載板相比PCB具有更高的技術(shù)要求。IC載板由HDI技術(shù)發(fā)展而來，從普通PCB到HDI到SLP（類載板）到IC載板，加工精度逐步提升。IC載板目前有采用Tenting（PCB的減成法）工藝、SAP（半加成法）與MSAP（改良型半加成法）等工藝進(jìn)行制造，所需設(shè)備有所不同，加工成本更高，線寬/線距、板厚、孔徑等指標(biāo)更為精細(xì)，同時對于耐熱性要求也更高。
WB（Wire Bonding，打線）采用引線方式將裸芯片與載板連接，F(xiàn)C（Flip Chip，覆晶）將裸芯片正面翻覆，以錫球凸塊直接連接載板，作為芯片與電路板間電性連接與傳輸?shù)木彌_介面。
FC由于使用錫球替代引線，相比 WB 提高了載板信號密度，提升芯片性能，凸點(diǎn)對位校正方便，提高良率，是更為先進(jìn)的連接方式。
Wire Bonding 與 Flip Chip
CSP適用移動端芯片尺寸小密度高，BGA適用PC/服務(wù)器級高性能處理器。
BGA（Ball Grid Array，球柵陣列封裝）是在晶片底部以陣列的方式布置許多錫球，以錫球陣列替代傳統(tǒng)金屬導(dǎo)線架作為接腳。
CSP（Chip Scale Package，芯片級封裝）可以讓芯片面積與封裝面積之比超過1：1.14，已經(jīng)相當(dāng)接近1：1的理想情況，約為普通BGA的1/3，可理解為錫球間隔及直徑更小的BGA。
BGA 與 CSP
從下游應(yīng)用來看，F(xiàn)C-CSP多用于移動設(shè)備的AP、基帶芯片，F(xiàn)C-BGA用于PC、服務(wù)器級CPU、GPU等高性能芯片封裝，基板具有層數(shù)多、面積大、線路密度高、線寬線距小以及通孔、盲孔孔徑小等特點(diǎn)，其加工難度遠(yuǎn)大于FC-CSP封裝基板。
IC載板的基板類似PCB覆銅板，主要分為硬質(zhì)基板、柔性薄膜基板和共燒陶瓷基板三大種類，其中硬質(zhì)基板和柔性基板基本占據(jù)全部市場空間，這里我們主要就硬質(zhì)基板展開。
BT基板是由三菱瓦斯研發(fā)的一種樹脂材料，良好的耐熱及電氣性能使其替代了傳統(tǒng)陶瓷基板，它不易熱漲冷縮、尺寸穩(wěn)定，材質(zhì)硬、線路粗，主要用于手機(jī) MEMS、通信及儲存芯片封裝。
ABF是由日本味之素研發(fā)的一種增層薄膜材料，硬度更高、厚度薄、絕緣性好，適用于細(xì)線路、高層數(shù)、多引腳、高信息傳輸?shù)腎C 封裝，應(yīng)用于高性能CPU、GPU等領(lǐng)域。
MIS是一種新型材料，與傳統(tǒng)的基板不同, 包含一層或多層預(yù)包封結(jié)構(gòu),每一層都通過電鍍銅來進(jìn)行互連，線路更細(xì)、電性能更優(yōu)、體積更小，在功率、模擬IC領(lǐng)域發(fā)展快速。
英偉達(dá)采用ABF載板的GH200
封裝工藝的發(fā)展帶動載板發(fā)展，F(xiàn)C工藝已成主流，多芯片3D封裝、大尺寸高多層基板是當(dāng)前發(fā)展方向。為提高性能、降低功耗、提高I/O，現(xiàn)階段的單芯片封裝將逐步向多芯片或整合性芯片封裝發(fā)展，3D封裝對于基板高密凸塊及高剛性需求也是下代基板的發(fā)展方向。
5G時代對于電子產(chǎn)品和芯片高性能、小尺寸、低能耗的需求不斷增長。根據(jù)半導(dǎo)體行業(yè)觀察，5G手機(jī)接收高頻波段依賴于復(fù)雜的射頻前端和天線設(shè)計(jì)，通過先進(jìn)封裝技術(shù)，可以將天線埋入終端產(chǎn)品提升傳輸速度，并滿足用戶對于輕薄便攜、傳輸快速、性能優(yōu)良、能耗較低的需求。根據(jù) Yole 數(shù)據(jù)，2026年全球 5G智能手機(jī)封裝市場規(guī)模將達(dá)到 26 億美元，CAGR 高達(dá) 31%。
ChatGPT 等大模型，參數(shù)龐大，訓(xùn)練和推理過程需要大量的算力芯片。數(shù)據(jù)中心AI加速器的潛在市場總額將從今年的300億美元增長到2027年的1500億美元以上。AI 芯片主要包括GPU、CPU、FPGA和ASIC。
后摩爾時代，經(jīng)濟(jì)效能的提升出現(xiàn)瓶頸，先進(jìn)封裝在在提高芯片集成度、電氣連接以及性能優(yōu)化的過程中的重要性逐漸凸顯，Chiplet（“芯?！保┘夹g(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
Chiplet將一類滿足特定功能的Die(裸片)，通過內(nèi)部互聯(lián)技術(shù)實(shí)現(xiàn)多個模塊芯片與底層基礎(chǔ)芯片封裝在一起，形成一個系統(tǒng)芯片。它可以將不同制程的芯片封裝到一起達(dá)到系統(tǒng)化最優(yōu)性能，可以提高芯片良率、降低設(shè)計(jì)復(fù)雜度與成本、降低制造成本。
Chiplet封裝工藝
根據(jù)Omdia的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2024年，采用 Chiplet 的處理器芯片的全球市場規(guī)模將達(dá)58億美元，到2035年將達(dá)到570億美元，年復(fù)合增長率約為23.09%，同時Chiplet處理器芯片市場規(guī)模的快速增長將帶動ABF載板需求量的提升。
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