Chiplet封装的几种连接方式介绍与Chiplet芯粒先进芯片封装清洗

同的Chiplet封装形式虽然命名方式不同，但均由几种连接方式混合搭配而成。连接方式主要分为点和面，点连接主要有Bumping（凸块）和TSV（硅通孔）、面连接主要有RDL（重布线层）和Silicon Interposer（硅中阶层）。

Bumping（凸块）：倒装是先进封装中最核心的工艺，而Bumping又是倒装流程中最重要的工艺，是Chiplet的第一步。Bumping指的是在晶圆表面预留的位置（通常是Pad）生长焊球，通过焊球实现与基板、PCB的连接。Bumping的材料一般有锡、铜、金，其制造过程与前道晶圆制造步骤基本相似，主要涉及PI涂敷、光刻、溅镀、电镀、清洗、回流焊等工艺。Bumping的参数主要分为直径、高度和密度，随着芯片复杂度提升，引脚数相应提升，导致Bumping直径更小、高度更低、密度更高，对应难度更高。

►TSV（Through silicon via, 硅通孔）：主要用于立体封装，在硅片中进行垂直方向上的打孔，为芯片起到电气延伸和互连的作用。按照集成类型的不同，TSV分为2.5D和3D，2.5D TSV位于中介层中，而3DTSV贯穿芯片本身，直接连接上下层芯片。TSV连接方式大量应用于高端存储器堆叠、Interposer中。

►RDL（Re-distributed layer，重布线层）：主要为2D平面上的芯片电气延伸与互连提供媒介。优势主要有3点：1）芯片设计者可以通过对RDL的设计代替一部分芯片内部线路的设计，从而降低设计成本；2）采用RDL能够支持更多的引脚数量；3）采用RDL可以使I/O触点间距更灵活、凸点面积更大，从而使基板与元件之间的应力更小、元件可靠性更高。RDL在WLP（Wafer Level Package，晶圆级封装）和立体堆叠封装中有广泛的应用。根据重布凸点的位置，RDL可分为扇入型（Fan-In）和扇出型（Fan-Out）。扇入型封装是将线路集中在芯片内部，主要用于低I/O节点数量和较小裸片工艺中；扇出型封装技术采用在芯片尺寸以外的区域做I/O接点布线设计以提高I/O接点的数量，主要适用于尺寸较大的芯片类型，如服务器、主机芯片。

►Interposer（中介层）：是封装中多芯片模块或电路板传递电信号的一层平台，作用类似于RDL，但Interposer的通常密度更高。中介层可以由硅和有机材料制成，充当多颗裸片和电路板之间的桥梁，完成异质集成封装。Interposer具有较高的细间距I/O密度和TSV形成能力，在2.5D和3D IC芯片封装中扮演着关键角色。