Chiplet 技術(shù)的三大特點和Chiplet技術(shù)在5G毫米波器件的應(yīng)用趨勢與先進(jìn)封裝清洗介紹

合明科技發(fā)布時間：2024-07-15 ?? 2187 Tags：Chiplet 技術(shù)先進(jìn)封裝芯片封裝清洗劑中性水基清洗劑

一、基于Chiplet的系統(tǒng)級封裝

Chiplet 又被稱為芯粒或者小芯片,與目前市場主流的SoC技術(shù)相反,Chiplet是將一塊功能完善且集成度很高的裸片拆分成多個小芯片,再利用SiP技術(shù)將其組合到一起,形成一個系統(tǒng)級芯片.Chiplet帶有很強的異質(zhì)異構(gòu)集成的特征,它也被看作是后摩爾時代解決摩爾定律失效的一個很有前景的方法,目前,隨著工藝節(jié)點的發(fā)展,芯片制造的成本、設(shè)計周期和復(fù)雜性的急劇上升正促使行業(yè)將重點放在Chiplet上,它允許不同制程制造的芯片組合在一起,并在不同的項目中重復(fù)使用,這有助于降低設(shè)計過程中的成本,并提高產(chǎn)量.

美國國防部高級研究計劃局(DARPA)在2017年推出的CHIPS計劃(通用異構(gòu)集成和IP復(fù)用戰(zhàn)略)試圖將小芯片推向戰(zhàn)略統(tǒng)一和生態(tài)建設(shè)的水平在DARPA的規(guī)劃中,小芯片涉及來自不同公司、不同工藝節(jié)點、不同半導(dǎo)體材料、不同信號類型(即波、電子、光子,甚至微機電系統(tǒng))的具有不同功能的芯片.因此,小芯片技術(shù)旨在支持新生態(tài)和應(yīng)用系統(tǒng)中的巨大技術(shù)路線圖。

Chiplet的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在技術(shù)要求,成本以及商業(yè)化等方面.相比于SoC,Chiplet將系統(tǒng)級芯片進(jìn)行了拆分,降低了功能高度集成帶來的設(shè)計和制造要求.且Chiplet的生產(chǎn)形式使其能夠支持特殊功能的定向定制,從而能夠避免市場狹窄的問題,并且Chiplet 大大縮減了制造周期以及研發(fā)投入,能夠更好地平衡生產(chǎn)成本問題.Chiplet最大的特點在于IP復(fù)用,這有助于實現(xiàn)芯片設(shè)計產(chǎn)業(yè)鏈細(xì)分.如此以來,片設(shè)計行業(yè)就可逐漸打破幾家獨大的局面,小型芯片設(shè)計公司也將從中獲益,從長期發(fā)展角度來看,這是十分利于技術(shù)的競爭與發(fā)展的.

可以預(yù)見,Chiplet技術(shù)在5G毫米波器件的系統(tǒng)級封裝中也將大有可為.然而,Chiplet的進(jìn)一步發(fā)展需要使Chiplet接口必須達(dá)成一致,接口和協(xié)議的設(shè)計必須考慮與制造工藝和封裝技術(shù)相匹配、系統(tǒng)集成和擴(kuò)展的要求.此外,不同領(lǐng)域的小芯片的相關(guān)性能指標(biāo)也至關(guān)重要。

目前,Chiplet 技術(shù)已成功應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域,尤其是具有高端技術(shù)和研究能力的公司.HBM存儲器是Chiplet技術(shù)最早的成果應(yīng)用.隨后,在現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)相關(guān)領(lǐng)域,Intel推出了基于小Chiplet 技術(shù)的 AgilexFPGA 產(chǎn)品.這些產(chǎn)品使用 3D 封裝技術(shù)來實現(xiàn)異構(gòu)芯片集成.在高性能CPU 芯片領(lǐng)域AMD引人了Zen2架構(gòu),將I0組件和處理器核心分離為多個 Chiplet,以進(jìn)行進(jìn)一步的按需集成.在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域,Intel的 Tofno2 芯片具有 12.8T的切換能力,這通過Chiplet實現(xiàn),它將交換邏輯芯片與高速SerDes芯片集成在一起.此外,AMD、高通等芯片設(shè)計龍頭也在逐步布局Chiplet產(chǎn)業(yè),在國內(nèi),中興等企業(yè)也開始探索Chiplet,并逐步跟上世界龍頭企業(yè)步伐。

二、Chiplet 技術(shù)的三大特點

Chiplet 技術(shù)-先進(jìn)封裝芯片封裝清洗劑選擇：

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內(nèi)的浮點、灰塵、塵埃等，這些污染物會導(dǎo)致焊點質(zhì)量降低、焊接時焊點拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技研發(fā)的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。