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2022.06.29北京
半导体制造工艺流程
微电子封装工程和电子基板
封装基板和封装分级
半导体封装技术和工艺
价值量最大的耗材
封装基板是IC芯片封装的新兴载体
从芯片支撑材料角度来看半导体封装技术分类
嵌入式封装分类
封装基板的定义、种类及生产工艺
封装基材和基板市场及技术发展
封装基板主流产品市场
六种产品占据封装基板市场主要份额
用于高性能计算的大面积FCBGA封装需求驱动封装基板需求成长
高性能计算包括传统的基于cpu的计算机，从高端桌面和笔记本电脑到领先的服务器、计算和网络应用程序三大类。
后者越来越多地使用GPU和高级内存总线来实现超级计算和Al应用程序所需的高性能。长期以来，高端CPU和GPU一直被封装在FCBGA、FCLGA或FCPGA中，它们可以通过插槽直接安装到主机的主PCB上，也可以使用中间的子卡。
在笔记本电脑中系统级的尺寸和厚度要求CPU直接安装在主机的主板上。然而，在桌面服务器和许多其他高性能计算应用程序，CPU通常以BGA或LGA包的形式提供，并通过插座或类似的连接器安装到主板上。
Intel的高端服务器CPU，包括联想服务器使用的XeonCPU，都采用了公司的PoINT(PatchonINTerposer)技术。在英特尔的命名法中，CPU芯片被翻转到一个“补丁”上，这实际上是一个具有高路由密度的BGA基板，以适应前沿的CPU芯片。然后将此补丁安装到插入器上。Intel将补丁称为HDI(高密度互连)，将插入器称为LDI(低密度互连)。在Prismark的术语中，两者都是内置的封装基板，而插入器的路由密度略低。
Al和机器学习带来了对海量数据的处理需求
英特尔的Xeon是一款传统的、但处于领先地位的CPU，它是专注应用于Al和机器学习一种新的高端处理，而这些应用使用GPU。所有的应用程序都依赖于模式识别来创建一个算法来解释大量的数据，而GPU比CPU更适合这种类型的数据处理。
自动驾驶汽车可能是这些新型人工智能应用中最具辨识度的一个。但机器学习也被用于语音识别、游戏、工业效率优化和战争。Nvidia是这些Al应用的GPU的主要供应商，该公司的Nvidia的自动驾驶汽车驱动平台是系统和组件封装实践的一个很好的例子最初用于特斯拉自动驾驶仪的驱动平台，本质上是一个小型(31x16cm的盒子)超级计算机，它可以解读汽车传感器的数据，创建出汽车周围环境的虚拟3D地图。并决定适当的行动。值得注意的是，大量数据定期上传到汽车制造商的数据中心，在那里，基于数百万英里的驾驶经验，自动驾驶算法不断改进。
这些例子的CPU和GPU是大型尺寸的FCBGA封装驱动的需求复杂的封装基板的主要例子。
有机封装基板的第二个重要增长驱动力是SiP/modules。
SiP(System-in-Package)将主动和被动元器件组合在一个包含特定功能的封装体/模块中。最突出的SiP是用于蜂窝和其他射频系统的射频模块，如功率放大器模块。前端模块和WiFi模块。其他例子包括传感器模块，如MEMS加速度计算或摄像机模块，以及电源模块，比如DC/DC转换器。大多数这样的模块使用刚性PCB基板，虽然有些使用柔性，陶瓷，或引线框载体。与上面讨论的高性能计算设备相比，IO数量很低(大多数远低于100)，并且封装的球/垫的间距非常宽松(最多为1毫米)。另一方面，特别是射频模块往往有一个很多且越来越多的器件和元件，必须在模块内互连。这增加了模块基板的路由密度，增加了它的层数和设计几何形状。
新的射频模块应用是5GmmWave天线模块
用于5G智能手机和类似的5G接入设备。这种应用的高频率要求射频收发器和天线之间的近距离。因此，mmlWave天线模块被设计成将收发器和支撑组件安装在一侧，贴片天线安装在另一侧。结果是一个复杂的5-2-5基板。每个5G中使用三或四个这样的天线模块毫米波智能手机。
非射频SiP模块应用
苹果提供了有趣的推动力。从苹果手表，几乎所有的组件都装在一个大的SiP。另一个SiP的例子是用在苹果的新AirPods专业无线耳机。之前的AirPods主要使用的是安装在伸缩电路上的分立元件(还有一些更小的SiP)。新的AirPodsPro将几乎所有的组件整合到一个5x10毫米的SiP中。这个SiP非常复杂。实际上，它本身由四个SiP和一个跨接PCB组成，所有这些都组合成一个小的组件。
主SiP结合了几个WLCSP到一个3-2-3基板的顶部然后集成封装。该基板的底部支持一个额外的三个SiP(一个蓝牙SiP和两个MEMS加速计SiP)加上一个跨接PCB用于连接到AirPodsProflex电路。蓝牙SiP本身是相当复杂的，包括蓝牙芯片和内存芯片，加上一个时钟和被动式，安装在一个6L任意层基板的两侧并覆盖成型。每年要交付数十亿个SiP/模块，比大型BGA包高出一个数量级。
封装基板的需求已经被持续使用的晶圆级CSP削弱。WLCSP发展迅速，因为他们提供了小尺寸，可以非常薄(<0.4毫米)和提供良好的球间距(0.35毫米)，且不使用任何基材或载体。但WLCS广泛应用于智能手机和其他便携式产品中。然而封装基板的主要增长动力是大面积FCBGA封装和SiP。
在可实现的布线密度方面，硅的技术路线图超过了PCB。封装基板是用来提供高密度的接口之间的硅模具和更大，低密度PCB主板。但是用于高性能计算处于领先地位的CPU和GPU，即使是高密度的封装基板也不足以实现一级互连。
以5μm线和空间为例，重点是半导体工艺技术作为替代。在典型的排列中。采用半导体制造技术的中间插层，将有源模的高密度布线要求与有机封装基板的低密度能力进行转换。值得注意的是，这种封装方法仍然需要有机封装基质,它的大小和层数都在增加其中一些产品已经开始批量发货。
英特尔EMIB嵌入式硅插入器
英特尔的酷睿i78705G笔记本处理器实际上结合了英特尔的CPU，一个AMD的GPU和HBM内存在一个单一的FCBGA封装体。为了获得最高的性能，GPU和内存采用倒装芯片，直接安装在附近，并与硅桥芯片互连，在两个芯片之间提供高完整性的信号和电源线。英特尔CPU被单独直接放置在BGA基板上。
带有TSV的硅插接器
AMD提供一系列用于高性能计算应用的CPU和GPU，包括工作站和Al处理器。为了解决高速内存访问的需求，内存最好集成在处理器封装体中。在许多情况下，这是通过在相同的高密度封装基板上，将内存芯片翻转到CPU/GPU芯片旁边来实现的。但在前沿应用中，存储芯片是堆叠在一起的，随后安装在一个硅插接器上，该插接器也携带处理器芯片。