芯片封装技术成半导体企业必争之宝
零 年,Mentor正式推出了XpeditionPackageIntegrator（XPI）高密度先进封装（HDAP）流程,该流程是业内率先针对当今先进 IC封装设计和验证 综合解决方案。
HDAP作为 个全新 方向,也开始给半导体 设计流程带来影响。这些新技术能够对整体设计做分区,就像 种具有芯片外部特征 互连,这与芯片 内部特征非常相似。先进封装使厂商有了集成不同技术（工艺） 能力,但同时也为传统 设计工具带来了相关挑战。
Lincoln指出,早在 年,Mentor就已经进入国内大陆。尽管当时企业部分以PCB板级设计为主,国内大陆本土 IC产业仍在襁褓之中,整个企业 体量也没有现在这么庞大,但Mentor丝毫没有轻视国内企业和其未来 发展潜力。此外,Mentor还跟地方政府、孵化平台、高校和研究所合作,降低创新和创业 成本,积极地扶持未来 明星企业。
Mentor是 家极为关注先进封装技术 EDA厂商,Mentor亚太区技术总监LincolnLee提到,作为 家EDA厂商,其产品本身就贯穿设计和封装 各个方面。
TechsearchInternational指出,这些HDAP技术推动了市场对设备与封装协同设计以及新流程 需求。目前代工厂开始将 部分限制产能用于做先进封测,传统 封测厂商也在逐渐向先进封测提升。虽然目前为止,代工厂与封测厂商还没有完全交叉 业务,在各自 领域独立为战。但未来双方 定会越来越多地向中间重合领域进军,先进封装将成为兵家必争之地。
厦门大学特聘教授、云天半导体创始人于大全博士就曾指出,桥检车租赁快讯网新新消息,随着摩尔定律发展趋缓,通过先进封装技术来满足系统微型化、多功能化成为了集成电路产业发展 新引擎。封装技术是伴随集成电路发明应运而生 ,部分功能是完成电源分配、信号分配、散热和物理保护。而随着芯片技术 发展,封装正在不断革新,供应链迎来大考。
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群雄竞逐先进封装
Mentor 利器
国内半导体协会资料统计显示,大陆封测企业规模从过往 零 亿元攀升至前年 亿元。在去年封测企业,国内大陆占比达到 %,仅次于国内台湾。
HDAP,想说爱你不容易
总结
例如CoWoS,这是台积电推出 . D封装技术,桥检车租赁快讯网消息:,被称为晶圆级封装。CoWoS针对高端企业,连线数量和封装尺寸都比较大。
先进封装技术能够相对轻松地实现芯片 高密度集成、体积 微型化和更低 成本等需求,符合高端芯片向尺寸更小、性能更高、功耗更低演进 统计。
其次,新 HDAP技术要求设计团队共同努力来优化整个系统,而不仅仅是单个元件。例如芯片和封装/中介层未对齐、元器件和基地之间 连接错误等问题带来 工程成本增加；制造资料统计 质量或误差导致 制造延迟；以及信号和电源完整性性能不佳、 . D装配 热稳定性不合格等问题带来 功能故障等问题。
再者,HDAP也让设计复杂度显著提高,需要描述从芯片到基板、从中介层到基板、基板到电路板、基板到测试板 所有互连。这在传统 封装市场来看非常难以控制,目前有许多要靠手工集成,夹杂 些零碎 检查。
Mentor与国内
在今年,围绕先进封装 战火继续升级,先进芯片制造商正在不断加码,探索更广阔 芯片创新空间。尽管这些技术技术 核心细节有所不同,但大家各展谋略,都是为了持续提升芯片密度、实现更为复杂和灵活 系统级芯片,以满足客户日益丰富 应用需求。
在不断优化 过程中,Xpedition可以多人协同工作,无需拆分,避免多次合并,从而实现新大限度地提高团队工作效率。目前,Mentor正在全力解决多晶片封装 功耗、散热、性能问题。Lincoln解释道,大家都希望将更多功能“塞”到同 颗芯片里,但这么多高效能 芯片放在 起,将产生极高 热密度。因此,热分析是非常关键 步骤。
在此基础上,Mentor正在不断支持国内厂商在先进封装领域 发展,助力国内厂商在性能以及功耗等方面提升。同时,Lincoln也提到,在同等级 芯片中,使用MentorHDAP设计环境 产品,异构集成能助力其效能更优化。
在此基础上,传统 封装设计已经无法满足企业日益变化 需求,如何是高效 完成设计并得到验证,这将给EDA工具带来全新 挑战。企业迫切需要更为高效 全新流程、技术和设计工具。
尤其是CoWoS（ChipOnWaferOnSubstrate）、FOWLP（扇出晶圆级封装）以及WoW等高密度先进封装（HDAP）,它们在提升芯片性能方面展现出 巨大优势,成功吸引了各大主流芯片封测、代工以及设计厂商 关注,开始在该领域持续投资布局。
据悉, 代扇出型封装是采用英飞凌（Infineon） 嵌入式晶圆级球闸阵列（eWLB）技术,此为曾经由飞思卡尔（Freescale,现为恩智浦）所推出。但是,集成扇出型封装（InFO）在此之前就只有台积电能够 。台积电 InFO技术是新引人注目 高密度扇出 例子, 星电子（SamsungElectronics）系统LSI事业部认为正是此技术,导致台积电抢下苹果（Apple）A 零处理器代工订单。为此 星电机（Semco）跨足半导体封装企业,与 星电子合作研发FOWLP技术,以期在新 轮客户订单争夺赛中,全面迎战台积电。
早在 零多年前（ 零零 年）,Mentor就看见了封装企业 潜在机遇,并开始为领先客户设计应对方案。他强调,半导体市场发展很快,先进封装正在逐渐成为主力,如果不能很快适应客户 要求,就将被抛在身后。发力先进封装领域,对于Mentor与其客户来说是双赢。
然而,想要实现类似 HDAP仍然存在 些挑战。
现在,国内大陆企业中已经有不少厂商开始关注先进封装,尤其是封测企业。近几年,海外并购让国内封测企业快速获得了技术、企业,弥补了 些结构性 缺陷,极大地推动了国内封测产业 向上发展。
目前做芯片 企业数量正在不断减少,很大程度上是由于先进工艺行列所需要 成本 分昂贵,因此先进 设计工具就显得尤为重要。Lincoln提到,Mentor 优势在于拥有非常全面 工序,全新 解决方案能够为IC设计厂商提供便利,可以在 定程度上满足其需求。
自过往开始量产CoWoS以来,台积电就通过这种芯片间共享基板 封装形式,把多颗芯片封装到 起,而平面上 裸片通过SiliconInterposer互联,这样达到了封装体积小,传输速度高,功耗低,引脚少 效果。此外,FOWLP,这是 项被预言将成为下 代紧凑型、高性能电子设备基础 技术。根据Yole资料统计,FOWLP全世界总产值有望在 零 年超过 亿美金, 零 - 零 年间CAGR（复合年均攀升率）接近 零%。
资料显示,XPI产品已经具有高集成度,但基于整个设计过程中 分工需要,Mentor将XPI 两个功能拆分为XpeditionSubstrateIntegrator工具和XpeditionPackageDesigner技术。独特 XpeditionSubstrateIntegrator（xSI）工具可快速实现异构基底封装组件 定义和优化。针对物理封装实施 新型XpeditionPackageDesigner（xPD）技术可确保设计Signoff与验证 资料统计同步。Calibre DStack技术可针对各种 . D和 D叠层芯片组件进行完整 SignoffDRC/LVS验证。
资料显示,首先,HDAP具有异构性。即使上游EDA厂商已经修改了传统工具来处理多种新技术,这些新技术也需要物理验证,例如设计规则检查（DRC）、版图和线路图对照检查（LVS）等。在HDAP中,必须通过 个中介层或某种类型 互连技术做连接,在这种情况下,它会影响系统 互连特性,同时这些特性之间还会相互影响,同时影响可制造性特征 设计。
这些年来,Mentor见证了国内本土IC产业不断强大,尤其是封测领域。Lincoln表示,近年国内本土先进封测厂商通过自主研发和兼并收购,已基本形成先进封装 产业化能力,但从先进封装营收占总营收 比例和高密度集成等先进封装技术发展上来说,国内总体先进封装技术水平与全世界领先水平还有 定 差距。
随着制程工艺逼近极限,成本无限提升,Mentor凭借在此领域丰富 经验,其作用将越来越大,更加不可或缺。
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