異構(gòu)集成技術(shù)

目　　錄
序
譯者序
原書前言
原書致謝
第1章　異構(gòu)集成綜述1
1.1　引言1
1.2　多芯片組件（MCM）1
1.2.1　共燒陶瓷型多芯片組件（MCM-C）1
1.2.2　沉積型多芯片組件（MCM-D）2
1.2.3　疊層型多芯片組件（MCM-L）2
1.3　系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）2
1.3.1　SiP的目的2
1.3.2　SiP的實(shí)際應(yīng)用2
1.3.3　SiP的潛在應(yīng)用2
1.4　系統(tǒng)級(jí)芯片（SoC）3
1.4.1　蘋果應(yīng)用處理器（A10）3
1.4.2　蘋果應(yīng)用處理器（A11）3
1.4.3　蘋果應(yīng)用處理器（A12）4
1.5　異構(gòu)集成4
1.5.1　異構(gòu)集成與SoC4
1.5.2　異構(gòu)集成的優(yōu)勢(shì)5
1.6　有機(jī)基板上的異構(gòu)集成5
1.6.1　安靠科技公司的車用SiP5
1.6.2　日月光半導(dǎo)體公司在第三代蘋果手表中使用的SiP封裝技術(shù)6
1.6.3　思科公司基于有機(jī)基板的專用集成電路（ASIC）與
高帶寬內(nèi)存（HBM）7
1.6.4　基于有機(jī)基板的英特爾CPU和美光科技混合立體內(nèi)存7
1.7　基于硅基板的異構(gòu)集成（TSV轉(zhuǎn)接板）8
1.7.1　萊蒂公司的SoW8
1.7.2　IME公司的SoW9
1.7.3　ITRI的異構(gòu)集成10
1.7.4　賽靈思/臺(tái)積電公司的CoWoS11
1.7.5　雙面帶有芯片的TSV/RDL轉(zhuǎn)接板11
1.7.6　雙面芯片貼裝的轉(zhuǎn)接板12
1.7.7　TSV轉(zhuǎn)接板上的AMD公司GPU和海力士HBM13
1.7.8　TSV轉(zhuǎn)接板上的英偉達(dá)GPU和三星HBM213
1.7.9　IME基于可調(diào)諧并有硅調(diào)幅器的激光源MEMS15
1.7.10　美國(guó)加利福尼亞大學(xué)圣芭芭拉分校和AMD公司的TSV轉(zhuǎn)接板上芯片組15
1.8　基于硅基板（橋）的異構(gòu)集成16
1.8.1　英特爾公司用于異構(gòu)集成的EMIB16
1.8.2　IMEC用于異構(gòu)集成的橋18
1.8.3　ITRI用于異構(gòu)集成的橋18
1.9　用于異構(gòu)集成的FOW/PLP19
1.9.1　用于異構(gòu)集成的FOWLP19
1.9.2　用于異構(gòu)集成的FOPLP 20
1.10　扇出型RDL基板上的異構(gòu)集成 22
1.10.1　星科金朋公司的扇出型晶圓級(jí)封裝22
1.10.2　日月光半導(dǎo)體公司的扇出型封裝（FOCoS）22
1.10.3　聯(lián)發(fā)科公司利用扇出型晶圓級(jí)封裝的RDL技術(shù)23
1.10.4　三星公司的無硅RDL轉(zhuǎn)接板24
1.10.5　臺(tái)積電公司的InFO_oS技術(shù)24
1.11　封裝天線（AiP）和基帶芯片組的異構(gòu)集成25
1.11.1　臺(tái)積電公司利用FOWLP的AiP技術(shù)25
1.11.2　AiP和基帶芯片組的異構(gòu)集成25
1.12　PoP的異構(gòu)集成26
1.12.1　安靠科技/高通/新光公司的PoP26
1.12.2　蘋果/臺(tái)積電公司的PoP26
1.12.3　三星公司用于智能手表的PoP28
1.13　內(nèi)存堆棧的異構(gòu)集成29
1.13.1　利用引線鍵合的內(nèi)存芯片異構(gòu)集成29
1.13.2　利用低溫鍵合的內(nèi)存芯片異構(gòu)集成29
1.14　芯片堆疊的異構(gòu)集成30
1.14.1　英特爾公司用于iPhone XR的調(diào)制解調(diào)器芯片組30
1.14.2　IME基于TSV的芯片堆疊30
1.14.3　IME無TSV的芯片堆疊31
1.15　CMOS圖像傳感器（CIS）的異構(gòu)集成32
1.15.1　索尼公司CIS的異構(gòu)集成32
1.15.2　意法半導(dǎo)體公司CIS的異構(gòu)集成32
1.16　LED的異構(gòu)集成33
1.16.1　中國(guó)香港科技大學(xué)的LED異構(gòu)集成33
1.16.2　江陰長(zhǎng)電先進(jìn)封裝有限公司的LED異構(gòu)封裝34
1.17　MEMS的異構(gòu)集成35
1.17.1　IME的MEMS異構(gòu)集成35
1.17.2　IMEC的MEMS異構(gòu)集成35
1.17.3　德國(guó)弗勞恩霍夫IZM研究所的MEMS異構(gòu)集成37
1.17.4　美國(guó)帝時(shí)華公司的MEMS異構(gòu)集成37
1.17.5　亞德諾半導(dǎo)體技術(shù)有限公司的MEMS異構(gòu)集成37
1.17.6　IME在ASIC上的MEMS異構(gòu)集成38
1.17.7　安華高科技公司的MEMS異構(gòu)集成39
1.18　VCSEL的異構(gòu)集成40
1.18.1　IME的VCSEL異構(gòu)集成40
1.18.2　中國(guó)香港科技大學(xué)的VCSEL異構(gòu)集成41
1.19　總結(jié)和建議42
參考文獻(xiàn)42
第2章　有機(jī)基板上的異構(gòu)集成52
2.1　引言52
2.2　安靠科技公司的汽車SiP52
2.3　日月光半導(dǎo)體公司組裝的Apple Watch Ⅲ（SiP）53
2.4　IBM公司的SLC技術(shù)54
2.5　無芯基板54
2.6　布線上凸點(diǎn)（BOL）56
2.7　嵌入式線路基板（ETS）57
2.8　新光公司的具有薄膜層的積層基板59
2.8.1　基板結(jié)構(gòu)59
2.8.2　制作工藝59
2.8.3　質(zhì)量評(píng)價(jià)測(cè)試62
2.8.4　i-THOP應(yīng)用示例62
2.9　思科公司的有機(jī)轉(zhuǎn)接板63
2.9.1　轉(zhuǎn)接板層結(jié)構(gòu)63
2.9.2　制作工藝63
2.10　總結(jié)和建議66
參考文獻(xiàn)66
第3章　硅基板上的異構(gòu)集成（TSV轉(zhuǎn)接板）70
3.1　引言70
3.2　萊蒂公司的SoW70
3.3　臺(tái)積電公司的CoWoS和CoWoS-271
3.4　TSV的制備72
3.5　銅雙大馬士革工藝制備RDL73
3.6　異構(gòu)集成中的雙面轉(zhuǎn)接板75
3.6.1　結(jié)構(gòu)75
3.6.2　熱分析—邊界條件76
3.6.3　熱分析—TSV等效模型77
3.6.4　熱分析—焊凸點(diǎn)/下填料等效模型77
3.6.5　熱分析—結(jié)果77
3.6.6　熱機(jī)械分析—邊界條件79
3.6.7　熱機(jī)械分析—材料特性80
3.6.8　熱機(jī)械分析—結(jié)果81
3.6.9　TSV加工83
3.6.10　帶有正面RDL的轉(zhuǎn)接板加工86
3.6.11　帶有正面RDL銅填充轉(zhuǎn)接板的TSV露頭86
3.6.12　帶有背面RDL的轉(zhuǎn)接板加工88
3.6.13　轉(zhuǎn)接板的無源電學(xué)表征89
3.6.14　最終組裝90
3.7　總結(jié)和建議93
參考文獻(xiàn)94
第4章　硅基板（橋）上的異構(gòu)集成96
4.1　引言96
4.2　無TSV轉(zhuǎn)接板技術(shù)：英特爾的EMIB技術(shù)96
4.3　EMIB的制造98
4.3.1　利用精細(xì)RDL制造硅橋98
4.3.2　利用超精細(xì)RDL制造硅橋99
4.4　英特爾EMIB有機(jī)基板的制作100
4.5　總體組裝101