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來源: DeepTech深科技 據報道，全球最大半導體代工企業臺積電正在與 Google 等美國客戶共同測試、開發一種先進的“整合芯片”封裝技術，并計劃于 2022 年量產。 屆時，Google 及 AMD 將成為其第一批客戶，Google 計劃將最新技術的芯片用于自動駕駛，而 AMD 則希望借此加大在與 Intel 之間競爭勝出的概率。 臺積電將此 3D 封裝技術命名為“SoIC（System on Integrated Chips）”，該方案可以實現將幾種不同類型的芯片（例如處理器、內存或傳感器）堆疊和鏈接到一個封裝實體之中，因此得到的芯片尺寸更小，性能更強，能耗也更低。 多名消息人士稱，此技術將有助于半導體產業改變當前摩爾定律難以延續的現狀。 2018 年 4 月，在美國加州圣克拉拉舉行的第二十四屆年度技術研討會上，臺積電首度對外界公布了這一技術方案，它的出現，迎合了“異構小芯片集成”的趨勢，是該領域的關鍵技術之一。 根據臺積電在會中的說明，SoIC 是一種創新的多芯片堆疊技術，一種晶圓對晶圓的鍵合技術。它是基于臺積電的晶圓基底芯片（CoWoS）封裝技術與多晶圓堆疊（WoW）封裝技術開發的新一代創新封裝技術，可以讓臺積電具備直接為客戶生產 3D IC 的能力。 
圖｜臺積電-SoIC，實現不同尺寸、功能和晶圓節點技術良品芯片的異構整合 有別于傳統的封裝技術，TSMC-SoIC 是以關鍵的銅到銅接合結構，搭配直通硅晶穿孔（TSV）實現的 3D IC 技術。2019 年 4 月，臺積電宣布完成全球首顆 3D IC 封裝。
圖｜臺積電-SoIC，整體 3D 系統集成 今年 4 月，臺積電宣布封裝技術再升級，針對先進封裝打造的晶圓級系統整合技術（WLSI）平臺，通過導線互連間距密度和系統尺寸上持續升級，SoIC 技術除了延續及整合現有整合型扇出（InFO）及 CoWoS 技術，在系統單芯片性能上也取得顯著突破。 目前臺積電已完成 TSMC-SoIC 制程認證，開發出了微米級接合間距制程，并獲得較高的電性良率與可靠度數據。 無獨有偶，在 3D 封裝技術方面，三星和英特爾也并沒有落于人后。 今年 8 月，三星公布了自家的 X-Cube 3D IC 封裝技術，其全稱為 eXtended-Cube，意為拓展的立方體。在 Die 之間的互聯上面，它使用的是成熟的硅穿孔工藝。 目前 X-Cube 測試芯片已經能夠做到將 SRAM 層堆疊在邏輯層之上，通過 TSV 進行互聯，制程使用三星自家 7nm EUV 工藝。
圖｜三星 X-Cube 三星表示這樣可以將 SRAM 與邏輯部分分離，更易于擴展 SRAM 的容量。另外，3D 封裝縮短了 Die 之間的信號距離，能夠提升數據傳輸速度并提高能效。 而英特爾則更為激進，早在 2018 年 12 月，就展示了名為“Foveros”的全新 3D 封裝技術，這是繼 2018 年英特爾推出嵌入式多芯片互連橋接（EMIB）封裝技術之后的又一個飛躍。
圖｜英特爾 Foveros 今年 6 月 11 日，英特爾更是直接推出采用 Foveros 3D 封裝技術和混合 CPU 架構的英特爾酷睿處理器 Lakefield。 另外，據多家消息人士稱，規模相對較小的中芯國際也正在尋求點亮類似的先進芯片封裝技能，他們也已經從臺積電的一些供應商訂購設備，以運行小型先進封裝生產線。 封裝，這個以往在芯片產業鏈中處于低端的流程，無疑已經成為多方勢力角逐的新賽道，而不管“鹿死誰手”，消費者都將享受到更好的智能設備。 |
