2.5D/3D封装技术发展趋势分析与先进封装清洗介绍

一、2.5D/3D封装技术发展趋势分析

1. 高密度集成与异构计算驱动

• 2.5D/3D封装通过中介层（硅、玻璃或有机材料）和垂直互连（TSV/TGV）实现多芯片异构集成，解决了传统SoC在性能、功耗和面积上的瓶颈。随着AI、HPC、自动驾驶等领域对算力需求激增，2.5D/3D技术成为突破“存储墙”和“面积墙”的核心方案。

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• 应用场景：HBM存储堆叠、GPU与CPU的异构集成、Chiplet芯粒互联等，例如英伟达H100 GPU采用台积电CoWoS封装，三星I-Cube实现逻辑芯片与HBM的高带宽互联。

2. 技术路径向混合键合与材料创新演进

• 混合键合（Hybrid Bonding）：取代传统微凸点，实现更小间距（<10μm）的垂直互连，提升带宽和能效。台积电SoIC技术已实现3D堆叠的量产，英特尔Foveros Direct采用类似方案。

• 中介层材料多元化：硅中介层（CoWoS）主导高性能场景，玻璃基板（如英特尔测试方案）因热膨胀系数可调和低成本潜力成为新方向，有机中介层（低成本但特征尺寸受限）则适用于中端市场。

3. 与Chiplet技术的深度融合

• 2.5D/3D封装是Chiplet落地的关键载体，支持不同工艺节点的芯粒异构集成。例如，AMD的EPYC处理器通过3D封装整合计算芯粒与缓存。

• 标准化进程：UCIe联盟推动芯粒互联接口统一，加速生态构建。

4. 散热与可靠性挑战推动工艺升级

• 高密度堆叠导致热密度激增，需新型散热材料（如碳化硅散热片）和液冷方案。同时，TSV填充、应力控制等工艺要求提升，推动设备与材料创新（如飞凯材料的临时键合胶和ULA锡球）。

5. 产业链协同与产能扩张

• 台积电将CoWoS产能外包给封测厂（如日月光），缓解AI芯片供需缺口；国内通过政策扶持（如“人工智能+”行动）推动材料、设备和封测协同突破。

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二、国内外技术对比

国外技术现状

1. 技术领先者：

• 台积电：CoWoS（2.5D）和SoIC（3D）技术垄断高端市场，2024年CoWoS营收预计70亿美元，支撑英伟达A100/H100等AI芯片。

• 英特尔：EMIB（2.5D桥接）和Foveros 3D堆叠技术，2023年推出玻璃基板封装测试方案。

• 三星：I-Cube（2.5D）和X-Cube（3D），HBM与逻辑芯片集成能力突出。

2. 优势领域：

• 高密度互连（台积电CoWoS-S支持4x光罩面积）、混合键合量产能力、成熟生态（UCIe联盟）。

国内技术进展

1. 封测企业突破：

• 长电科技：XDFOI 2.5D封装技术，已用于4nm Chiplet芯片。

• 通富微电：7nm/5nm Chiplet方案量产，AMD最大封测供应商。

• 甬矽电子：Bumping+FC+FT一站式平台，2.5D微凸块专利获批。

2. 材料与设备：

• 飞凯材料：临时键合胶、光刻胶、ULA锡球（50μm）填补国产空白，适配2.5D/3D封装。

• 政策支持：国家大基金三期聚焦先进封装，推动产业链本土化。

差距与挑战

1. 技术代差：国内3D封装以中低密度为主，混合键合尚未量产；国际已实现10μm以下间距的3D集成（如台积电SoIC）。

2. 市场份额：全球先进封装市场CR6超70%（台积电/英特尔/三星主导），中国先进封装营收占比仅25%（全球41%）。

3. 生态短板：EDA工具、测试设备依赖进口，玻璃基板等新材料生态未成熟。

总结

2.5D/3D封装技术正向更高密度、更低成本、更优热管理方向迭代，国内外差距主要体现在高端工艺和生态整合。国内需加速材料/设备突破（如混合键合设备）、加强产业链协同（如晶圆厂与封测厂合作），以在AI芯片竞争中缩小差距。

先进芯片封装清洗介绍

·         合明科技研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

·         水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

·         污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

·         这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

·         合明科技运用自身原创的产品技术，满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求，打破国外厂商在行业中的垄断地位，为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。