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Chiplet 技術的三大特點和Chiplet技術在5G毫米波器件的應用趨勢與先進封裝清洗介紹

一、基于Chiplet的系統級封裝

Chiplet 又被稱為芯粒或者小芯片,與目前市場主流的SoC技術相反,Chiplet是將一塊功能完善且集成度很高的裸片拆分成多個小芯片,再利用SiP技術將其組合到一起,形成一個系統級芯片.Chiplet帶有很強的異質異構集成的特征,它也被看作是后摩爾時代解決摩爾定律失效的一個很有前景的方法,目前,隨著工藝節點的發展,芯片制造的成本、設計周期和復雜性的急劇上升正促使行業將重點放在Chiplet上,它允許不同制程制造的芯片組合在一起,并在不同的項目中重復使用,這有助于降低設計過程中的成本,并提高產量.

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美國國防部高級研究計劃局(DARPA)在2017年推出的CHIPS計劃(通用異構集成和IP復用戰略)試圖將小芯片推向戰略統一和生態建設的水平在DARPA的規劃中,小芯片涉及來自不同公司、不同工藝節點、不同半導體材料、不同信號類型(即波、電子、光子,甚至微機電系統)的具有不同功能的芯片.因此,小芯片技術旨在支持新生態和應用系統中的巨大技術路線圖。

Chiplet的優勢主要體現在技術要求,成本以及商業化等方面.相比于SoC,Chiplet將系統級芯片進行了拆分,降低了功能高度集成帶來的設計和制造要求.且Chiplet的生產形式使其能夠支持特殊功能的定向定制,從而能夠避免市場狹窄的問題,并且Chiplet 大大縮減了制造周期以及研發投入,能夠更好地平衡生產成本問題.Chiplet最大的特點在于IP復用,這有助于實現芯片設計產業鏈細分.如此以來,片設計行業就可逐漸打破幾家獨大的局面,小型芯片設計公司也將從中獲益,從長期發展角度來看,這是十分利于技術的競爭與發展的.

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可以預見,Chiplet技術在5G毫米波器件的系統級封裝中也將大有可為.然而,Chiplet的進一步發展需要使Chiplet接口必須達成一致,接口和協議的設計必須考慮與制造工藝和封裝技術相匹配、系統集成和擴展的要求.此外,不同領域的小芯片的相關性能指標也至關重要。

目前,Chiplet 技術已成功應用于工業領域,尤其是具有高端技術和研究能力的公司.HBM存儲器是Chiplet技術最早的成果應用.隨后,在現場可編程門陣列(FPGA)相關領域,Intel推出了基于小Chiplet 技術的 AgilexFPGA 產品.這些產品使用 3D 封裝技術來實現異構芯片集成.在高性能CPU 芯片領域AMD引人了Zen2架構,將I0組件和處理器核心分離為多個 Chiplet,以進行進一步的按需集成.在網絡領域,Intel的 Tofno2 芯片具有 12.8T的切換能力,這通過Chiplet實現,它將交換邏輯芯片與高速SerDes芯片集成在一起.此外,AMD、高通等芯片設計龍頭也在逐步布局Chiplet產業,在國內,中興等企業也開始探索Chiplet,并逐步跟上世界龍頭企業步伐。

二、Chiplet 技術的三大特點

Chiplet 技術-先進封裝芯片封裝清洗劑選擇:

水基清洗的工藝和設備配置選擇對清洗精密器件尤其重要,一旦選定,就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

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污染物有多種,可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環境中的濕氣,通電后發生電化學遷移,形成樹枝狀結構體,造成低電阻通路,破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層,在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物,還有粒狀污染物,例如焊料球、焊料槽內的浮點、灰塵、塵埃等,這些污染物會導致焊點質量降低、焊接時焊點拉尖、產生氣孔、短路等等多種不良現象。

這么多污染物,到底哪些才是最備受關注的呢?助焊劑或錫膏普遍應用于回流焊和波峰焊工藝中,它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分,焊后必然存在熱改性生成物,這些物質在所有污染物中的占據主導,從產品失效情況來而言,焊后殘余物是影響產品質量最主要的影響因素,離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降,松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質引發接觸電阻增大,嚴重者導致開路失效,因此焊后必須進行嚴格的清洗,才能保障電路板的質量。

合明科技研發的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。

Chiplet 技術-先進封裝芯片封裝清洗劑選擇:

水基清洗的工藝和設備配置選擇對清洗精密器件尤其重要,一旦選定,就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

污染物有多種,可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環境中的濕氣,通電后發生電化學遷移,形成樹枝狀結構體,造成低電阻通路,破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層,在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物,還有粒狀污染物,例如焊料球、焊料槽內的浮點、灰塵、塵埃等,這些污染物會導致焊點質量降低、焊接時焊點拉尖、產生氣孔、短路等等多種不良現象。

這么多污染物,到底哪些才是最備受關注的呢?助焊劑或錫膏普遍應用于回流焊和波峰焊工藝中,它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分,焊后必然存在熱改性生成物,這些物質在所有污染物中的占據主導,從產品失效情況來而言,焊后殘余物是影響產品質量最主要的影響因素,離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降,松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質引發接觸電阻增大,嚴重者導致開路失效,因此焊后必須進行嚴格的清洗,才能保障電路板的質量。

合明科技研發的水基清洗劑配合合適的清洗工藝能為芯片封裝前提供潔凈的界面條件。


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