Chiplets工藝技術(shù)詳解

一、Chiplets技術(shù)的定義與發(fā)展背景

Chiplets技術(shù)是一種在半導(dǎo)體的不同功能分解并分散實(shí)現(xiàn)在多個(gè)較小和專用的芯片（Chiplets）上的方法。這種方法允許將整個(gè)芯片拆分成多個(gè)較小的模塊，每個(gè)模塊可以使用最適合的制程工藝進(jìn)行制造。這種制程靈活性意味著可以針對(duì)特定功能選擇最佳的工藝，從而優(yōu)化性能、功耗和成本。

與傳統(tǒng)的單芯片方案相比，Chiplet 方案的設(shè)計(jì)良率更高、成本更低。當(dāng)芯片面積小于 10mm2 時(shí)，單芯片和 Chiplet 方案的良率差別很小，但當(dāng)芯片面積超過 200mm2 ，單芯片方案的良率將明顯低于 Chiplet 方案，降低幅度可達(dá) 20% 以上。

隨著集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，開發(fā)新的半導(dǎo)體工藝技術(shù)變得越來越昂貴且耗時(shí)。此外，傳統(tǒng)的單片設(shè)計(jì)在面對(duì)互連性方面的挑戰(zhàn)時(shí)，組件之間距離的增加也成為了亟待解決的問題。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，Chiplets技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。它提供了模塊化和靈活的特性，允許更高效和可定制的芯片集成，有助于半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步。

二、Chiplets技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

制程靈活性

Chiplets可以分別采用最適宜的制造工藝，利用成熟工藝制造而非需要全部采用最先進(jìn)工藝。這樣可以平衡性能和成本。

研發(fā)效率

單個(gè)Chiplet的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證遠(yuǎn)比整體芯片快捷，這加快了研發(fā)流程，并降低了設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)。

優(yōu)化性能

針對(duì)特定功能設(shè)計(jì)的優(yōu)化Chiplet可提供更優(yōu)性能。例如，高性能計(jì)算Chiplet與內(nèi)存控制Chiplet可分別優(yōu)化。

可靠性和可維護(hù)性

可以單獨(dú)替換或添加Chiplets以更新或升級(jí)系統(tǒng)功能，而無需重新設(shè)計(jì)整個(gè)芯片，這給后期升級(jí)和維護(hù)帶來方便。

彈性與多樣性

Chiplet設(shè)計(jì)更靈活，可快速滿足需求的多樣性，并縮短產(chǎn)品上市周期。

三、Chiplets技術(shù)的產(chǎn)業(yè)鏈影響

Foundry和封測(cè)廠商

Foundry可以更有效率地使用他們的制造線，專注于他們最擅長(zhǎng)的制程技術(shù)。同時(shí)，封測(cè)廠商的基礎(chǔ)設(shè)施和高端產(chǎn)品也會(huì)受到影響。隨著單芯片解決方案（SoC）復(fù)雜度提高和成本增加，Chiplets技術(shù)被視為解決芯片設(shè)計(jì)和制造中日益增長(zhǎng)的挑戰(zhàn)的一種方法。

下游應(yīng)用

在大算力芯片領(lǐng)域，Chiplets技術(shù)相較于SoC在散熱、功耗和空間要求上有更高的優(yōu)勢(shì)。因此，全球龍頭系統(tǒng)廠商正在加速推進(jìn)Chiplets產(chǎn)業(yè)化。

Chiplets先進(jìn)芯片封裝清洗介紹

合明科技研發(fā)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。

水基清洗的工藝和設(shè)備配置選擇對(duì)清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會(huì)作為一個(gè)長(zhǎng)期的使用和運(yùn)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(huán)境中的濕氣，通電后發(fā)生電化學(xué)遷移，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)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(zhǎng)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(nèi)的浮點(diǎn)、灰塵、塵埃等，這些污染物會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)質(zhì)量降低、焊接時(shí)焊點(diǎn)拉尖、產(chǎn)生氣孔、短路等等多種不良現(xiàn)象。

這么多污染物，到底哪些才是最備受關(guān)注的呢？助焊劑或錫膏普遍應(yīng)用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤(rùn)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(zhì)在所有污染物中的占據(jù)主導(dǎo)，從產(chǎn)品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產(chǎn)品質(zhì)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(zhì)引發(fā)接觸電阻增大，嚴(yán)重者導(dǎo)致開路失效，因此焊后必須進(jìn)行嚴(yán)格的清洗，才能保障電路板的質(zhì)量。

合明科技運(yùn)用自身原創(chuàng)的產(chǎn)品技術(shù)，滿足芯片封裝工藝制程清洗的高難度技術(shù)要求，打破國(guó)外廠商在行業(yè)中的壟斷地位，為芯片封裝材料全面國(guó)產(chǎn)自主提供強(qiáng)有力的支持。

推薦使用合明科技水基清洗劑產(chǎn)品。

結(jié)論

綜上所述，Chiplets工藝技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在半導(dǎo)體行業(yè)中展現(xiàn)出巨大的潛力。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)鏈的不斷完善，我們可以預(yù)見Chiplets將在未來的集成電路設(shè)計(jì)和制造中發(fā)揮更加重要的作用。