hongkongdoll video 什么是3.5D封装？

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最近，在先进封装边界又出现了一个新的名词“3.5D封装”，昔时听惯了2.5D和3D封装，3.5D封装又有什么新的特质呢？已经只是是一个引诱柔软度的噱头？

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今天咱们就详备解读一下。

率先，咱们要了解以下几个名词的实在含义，2.5D，3D，Hybrid Bonding，HBM。

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2.5D       

在先进封装边界，2.5D是专指接受了中介层（interposer）的集成方法，中介层当前多接受硅材料，哄骗其锻真金不怕火的工艺和高密度互连的本性。天然表面上讲，中介层中不错有TSV也不错莫得TSV，但在进行高密度互联时，TSV险些是不行阑珊的，中介层中的TSV常常被称为2.5D TSV。2.5D封装的举座结构如下图所示。

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3D       

和2.5D是通过中介层进行高密度互连不同，3D是指芯片通过TSV径直进行高密度互连。大家知说念，芯单方面积不大，上头又密布着密度极高的电路，在芯片上进行打孔天然不是容易的事情，常常只好Foundry厂不错作念得到，这亦然为什么到了先进封装时期，风头最盛的玩家成了TSMC, Intel, Samsung这些工艺跨越的芯片厂商。因为最先进的工艺掌抓在他们手里，在这极少上，传统的OSAT已经可望不行即的。在芯片上径直生成的TSV则被称为3D TSV，3D封装的举座结构如下图所示。

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Hybrid Bonding     

Hybrid Bonding夹杂键合期间，是一种在互相堆叠的芯片之间获取更密集互连的智商，并可完竣更小的外形尺寸。下图是传统凸点和夹杂键合期间的结构相比，传统凸点间距是 50 微米，每通俗毫米有苟简 400 个集会。夹杂键和Hybrid Bonding苟简 10 微米的间距，可达到每通俗毫米 10,000 个集会。 

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接受Hybrid Bonding 期间不错在芯片之间完竣更多的互连，并带来更低的电容，缩小每个通说念的功率。下图是传统凸点期间和夹杂键合期间的加工经由相比，夹杂键合期间需要新的制造、操作、清洁和测试智商。

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从图中咱们不错看出，传统凸点焊合期间两个芯片中间是带焊料的铜柱，将它们附着在通盘进行回流焊，然后进行底部填充胶。夹杂键合期间与传统的凸点焊合期间不同， 夹杂键合期间莫得隆起的凸点，终点制造的电介质名义相等光滑，内容上还会有一个稍稍的凹下。在室温将两个芯片附着在通盘，再升高温度并对它们进行退火，铜这时会推广，并稳妥地键合在通盘，从而造成电气集会。夹杂键合期间不错将间距收缩到10 微米以下，可扩展的间距小于1微米，可获取更高的载流才调，更概括的铜互联密度，并获取比底部填充胶更好的热性能。

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HBM       

跟着东说念主工智能期间的发展和需求，HBM现在越来越火热。HBM（High-Bandwidth Memory ）高带宽内存，主要针对高端显卡GPU市集。HBM使用了3D TSV和2.5D TSV期间，通过3D TSV把多块内存芯片堆叠在通盘，并使用2.5D TSV期间把堆叠内存芯片和GPU在Interposer上完竣互连。下图所示为HBM期间暗示图。

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HBM既使用了3D封装期间和2.5D封装期间，应该包摄于哪一类呢？有东说念主合计HBM属于3D封装期间，也有东说念主合计属于2.5D封装期间，其实齐不实在。通过和HMC的相比，就能得出正确的论断。HMC（Hybrid Memory Cube）夹杂存储立方体，和HBM结构相等同样，HMC通过3D TSV集成期间把内存按捺器（Memory Controller）集成到DRAM堆叠封装里。下图所示为HMC期间暗示图。

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对比HBM和HMC，咱们不错看出，两者很同样，齐是将DRAM芯片堆叠并通过3D TSV互连，而况其下方齐有逻辑按捺芯片。两者的不同在于：HBM通过Interposer和GPU互连，而HMC则是径直装配在Substrate上，中间阑珊了Interposer和2.5D TSV。在《基于SiP期间的微系统》一书中，我归来了12种现在最主流的先进封装期间。下表是对这些主流先进封装期间横向相比。

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不错看出，现存的先进封装期间中，HBM是惟逐个种具备3D+2.5D的先进封装期间。如若HMC被称为3D封装，那么比其多了Interposer和2.5D TSV的HBM应该被称为什么呢？一种新的封装定名需要呼之欲出了！按照以往的定名次第，2D封装加上Interposer后就变成了2.5D，那么3D封装加上Interposer天然就变成了3.5D，既无可非议，又相宜了通用的定名律例。

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3.5D       

什么是3.5D，最肤浅的知晓便是3D+2.5D，不外，既然有了全新的称号，势必要带有新的期间加持，这个新期间是什么呢？便是咱们前文酬报的夹杂键和期间Hybrid Bonding。夹杂键合期间应用于3D TSV的径直互连，省掉了Bump，其界面互连间距可小于10um以致1um，其互连密度则可达到每通俗毫米10000~1000000个点。

这是传统的凸点互连远远无法达到的，因此，在高密度的3D互连中，凸点最终会隐藏，如下图所示，这极少亦然我在昔时的著作中进展过的。

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当前来说，3.5D便是3D+2.5D，再加上Hybrid Bonding期间的加持。

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封装期间分类       

由于3.5D的提法已徐徐被业界所多量接受，我因此也更新一下电子集成期间的分类法，将3.5D放到了列表中。这么，电子集成期间就分为：2D，2D+，2.5D，3D，3.5D，4D六种，如下图所示：

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在更新的分类智商中，我并未强调Hybrid Bonding夹杂键合期间，因此，3.5D最肤浅的知晓便是3D+2.5D。

在高密度先进封装的3D互连中，凸点必将隐藏，夹杂键合Hybrid Bonding是势必的趋势，因此也就无需成心强调了。

在12种现在最主流的先进封装期间中，只好HBM得志3D+2.5D结构，因此，HBM不错说是第一种实在的3.5D封装期间。

作 者 著 作

《基于SiP期间的微系统》内容涵盖“见地和期间”、“策画和仿真”、“技俩和案例”三大部分，包含30章内容，悉数约110万+字，1000+张插图，约650页。

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柔软SiP、先进封装、微系统，以及产物袖珍化、低功耗、高性能等期间的读者推选本书。

Author's Book

The book 'MicroSystem Based on SiP Technology' covers three parts: 'Concept and Technology', 'Design and Simulation', 'Project and Case'. It contains 30 chapters, with a total of about 1.1 million+ words, 1000+ illustrations, and about 890 pages.

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This book is recommended for readers who are concerned about SiPhongkongdoll video, Advanced Packaging, Microsystem, and product miniaturization, low power consumption and high performance.

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