芯片的先進封裝是一種超越摩爾定律的重要技術，它可以提供更好的兼容性和更高的連接密度，使得系統集成度的提高不再局限于同一顆芯片。

先進封裝的優勢主要體現在以下幾個方面：

優化連接方式，實現更高密度的集成：通過改進封裝技術，可以實現更小、更密集的芯片連接，從而提高系統集成度。

更容易地實現異構集成：先進封裝可以在同一個封裝內集成不同材料、線寬的半導體芯片和器件，從而充分利用不同種類芯片的性能優勢以及成熟制程的成本優勢。這種異構集成可以大大提高系統的整體性能。

為芯片的功能拓展增加了可能性：傳統封裝技術本身對芯片的功能并不會產生實質變化，而先進封裝則可以通過集成不同的芯片和器件，為芯片的功能拓展提供更多的可能性。

先進封裝技術包括倒裝芯片（FlipChip）、晶圓級封裝（WLP）、2.5D封裝、3D封裝等。其中，倒裝芯片技術是一種將芯片有源區面對基板的封裝方式，通過芯片上呈陣列排列的焊料凸點實現芯片與基板的互聯，具有封裝面積減小、引線互連長度縮短、引腳數量增加等優點。晶圓級封裝技術則是一種在晶圓級別進行封裝的技術，可以提高生產效率和降低成本。

總的來說，先進封裝技術是芯片制造領域的重要發展方向之一，它可以提高芯片的性能和可靠性，降低成本，為電子產品的進一步發展提供支持。

倒裝芯片（FlipChip）

倒裝芯片（Flip Chip）也稱倒裝片，是一種無引腳結構，一般含有電路單元。其設計用于通過適當數量的位于其面上的錫球（導電性粘合劑所覆蓋），在電氣上和機械上連接于電路。

具體來說，倒裝芯片是將集成電路（IC）芯片的有源區面對基板，通過芯片上呈陣列排列的焊料凸點實現芯片與基板的互聯，芯片和基板之間的互聯僅靠焊料凸點來完成。這種技術可以大大減小封裝體積，實現輕、薄、短、小的封裝需求，同時可以有效改善芯片的電性能和熱性能。

倒裝芯片技術是當前微電子封裝領域中最先進的封裝技術之一，被廣泛應用于各種高性能、小尺寸的電子產品中，如智能手機、平板電腦、可穿戴設備等。

晶圓級封裝（WLP）

晶圓級封裝（WLP，Wafer Level Packaging）是一種先進的封裝技術。具體來說，這種技術涉及準備預處理窗口晶圓和預處理電路晶圓，然后在中間載體的原子級光滑的表面上生長金屬層。它具有許多優點，包括尺寸小、電性能優良、散熱好、成本低等。

由于這些優勢，晶圓級封裝近年來發展迅速，并被廣泛應用于各種高性能、小尺寸的電子產品中

2.5D封裝

2.5D封裝是一種介于2D和3D之間的先進封裝技術。在實現更精細的線路與空間利用方面，2.5D封裝展現出了顯著的優勢。它將多個裸片堆疊或并排放置在具有硅通孔（TSV）的中介層頂部，并利用中介層提供芯片之間的互聯。

此外，2.5D封裝技術通常應用于高端ASIC、FPGA、GPU和內存立方體等領域。例如，賽靈思曾采用此技術將其大型FPGA劃分為四個良率更高的較小芯片，并將這些芯片連接到硅中介層，最終廣泛用于高帶寬內存（HBM）處理器集成。

值得一提的是，2.5D封裝不僅有2D的特點，同時也具備部分3D的特點。其物理結構表現為所有芯片和無源器件均位于XY平面上方，至少有部分芯片和無源器件安裝在中介層上。此外，中介層的布線和過孔位于XY平面的上方，而基板的布線和過孔則位于XY平面的下方。

3D封裝

3D封裝是一種先進的封裝技術，它在封裝過程中將芯片以立體方式堆疊，從而改變堆疊方式，縮短芯片之間的距離，加快芯片間的連接速度。這種技術被視為提升芯片性能的方法之一。

具體來說，3D封裝技術允許不同功能的芯片堆疊在一起，提高了芯片的整合度，減少了電路板上的空間占用，降低了系統的體積和重量。此外，由于芯片之間的距離縮短，信號傳輸的延遲也相應減少，從而提高了系統的響應速度和性能。

與2.5D封裝相比，3D封裝在Z軸方向上進行堆疊，進一步提高了封裝密度和性能。這種技術在高性能計算、人工智能、數據中心等領域具有廣泛的應用前景。

審核編輯：湯梓紅