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Chip Scale Review:从CPO到晶圆级集成:异构集成、混合键合与硅光互连驱动先进封装八大技术趋势

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原标题:Heterogeneous wafer scale integration The new front line of semiconductor scaling

介绍

从CPO到晶圆级集成:异构集成、混合键合与硅光互连驱动先进封装八大技术趋势

🔷从芯片内部创新到芯片之间创新,半导体竞争逻辑正在改变

🔷CPO、Hybrid Bonding与Wafer-Scale Integration共同定义未来十年技术路线

最近几年,半导体行业最热门的话题是什么?很多人会想到AI芯片、HBM、高带宽互连,或者火热的先进封装。

但当我认真看完这份汇集了欣兴电子、AMAT、AMD、UCLA、A*STAR IME、Hprobe、Wooptix以及Nexperia等八家机构最新研究成果的报告后,我发现一个更加清晰的趋势正在浮现:半导体产业的创新重心,正在从晶体管缩放逐渐转向系统级集成。

从CPO光电共封装到晶圆级异构集成,从混合键合到Cu-Cu直连,从AI处理器散热材料到功率器件热管理,再到先进计量和晶圆级测试技术,整个产业链都在围绕一个共同目标展开——如何在后摩尔时代继续提升系统性能、降低功耗并实现更高集成度。

本期报告中,欣兴电子讨论了光电融合时代的CPO封装架构;AMAT总结了混合键合最新产业进展;AMD聚焦高性能处理器散热界面的失效分析;UCLA则描绘了晶圆级异构集成的未来蓝图;而A*STAR、Hprobe、Wooptix和Nexperia则分别从封装仿真、传感器测试、先进计量以及热可靠性等角度,展现了下一代半导体制造体系正在发生的深刻变化。

接下来,我将带大家逐篇拆解这八份报告,看看AI时代的先进封装、异构集成、光互连与热管理技术,究竟发展到了什么阶段,又将如何重塑未来十年的半导体产业格局。

关键图表

图1. 无焊料Cu-Cu热压键合互连的截面图

图1. 无焊料Cu-Cu热压键合互连的截面图

图2. 混合键合界面的截面图

图2. 混合键合界面的截面图

图3. 热循环测试(TCT)110次循环后剪切强度变化

图3. 热循环测试(TCT)110次循环后剪切强度变化

图4. TIM空隙的SEM截面图像及填充间隙

图4. TIM空隙的SEM截面图像及填充间隙

图5. 离子铣削的基本工作原理

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图6. 声学透射扫描显微图

图6. 声学透射扫描显微图

图7. 离子铣削样品的图像:无冷却台与有冷却台

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图8. 声学CSAM显微图放大视图:TIM-芯片界面

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