
图表4:先进封装处于晶圆制造与封测制程中的交叉区域图表5:2021年先进封装按晶圆拆分市场份额
资料来源:艾森半导体招股说明书,中邮证券研究所资料来源:Yole,中邮证券研究所;300MMEQWSPY
2TSV:硅通孔,先进封装关键技术
2.1TSV:硅通孔技术,芯片垂直堆叠互连的关键技术
TSV(ThroughSiliconVia),硅通孔技术,是通过硅通道垂直穿过组成堆栈的不同芯片或不同层实现不同功能芯片集成的先进封装技术。TSV主要通过铜等导电物质的填充完成硅通孔的垂直电气互连,减小信号延迟,降低电容、电感,实现芯片的低功耗、高速通信,增加带宽和实现器件集成的小型化需求。
此前,芯片之间的大多数连接都是水平的,TSV的诞生让垂直堆叠多个芯片成为可能。Wirebonding(引线键合)和Flip-Chip(倒装焊)的Bumping(凸点)提供了芯片对外部的电互连,RDL(再布线)提供了芯片内部水平方向的电互连,TSV则提供了硅片内部垂直方向的电互连。
资料来源:论文《Anoverviewofthrough-silicon-viatechnologyandmanufacturingchallenges》,中邮证券研究所
2.2TSV三种主要应用方向:背面连接、2.5D封装、3D封装
TSV有多种用途(如图表7),可大致分为3种(如图表8):
(a)垂直的背面连接,无芯片堆叠,如“简单的背面连接”。TSV位于有源晶粒(activedie)中,用于连接至晶圆背面的焊盘(bondpad);
(b)2.5D封装。晶粒(die)连接至硅中介层(interposer),TSV在中介层
中;
(c)3D封装。TSV位于有源晶粒中,用于实现芯片堆叠。