《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁(yè) > 模擬設(shè)計(jì) > 業(yè)界動(dòng)態(tài) > 國(guó)產(chǎn)4nm手機(jī)芯片集成封裝成功突破,,在先進(jìn)封裝技術(shù)方面再上臺(tái)階

國(guó)產(chǎn)4nm手機(jī)芯片集成封裝成功突破,,在先進(jìn)封裝技術(shù)方面再上臺(tái)階

2022-08-04
來(lái)源:21ic
關(guān)鍵詞: 4nm 芯片 集成封裝

芯片的發(fā)展,已經(jīng)成為了制約行業(yè)發(fā)展的短板,,無(wú)論是產(chǎn)能還是技術(shù),,都是容易被“卡”的關(guān)鍵點(diǎn),。從汽車(chē)芯片,,到電視芯片再到手機(jī)芯片,,都處處受限,根本原因就只是沒(méi)有光刻機(jī),,沒(méi)有技術(shù)嗎?顯然不是這么簡(jiǎn)單,。

以手機(jī)芯片為例,同樣是2021年12月份發(fā)布的4nm手機(jī)CPU:聯(lián)發(fā)科9000和高通驍龍8 gen1,,兩者的差異大嗎?

天璣9000是采用了1顆超大核Cortex-X2主頻(3.05GHz)+3顆大核Cortex-A710主頻(2.85GHz)+4顆小核Cortex-A510主頻(1.8GHz),。

驍龍8 gen1則是跟天璣9100同樣的架構(gòu),不過(guò)在大核上的主頻有所下降到了2.5GHz,。不過(guò)在GPU方面,驍龍可以提供8K的視頻拍攝,,顯然要略強(qiáng)于天璣9100,,在跑分上兩者不相上下,畢竟各有所長(zhǎng),。但是,,從國(guó)內(nèi)手機(jī)發(fā)行的節(jié)奏來(lái)看,,兩者的“認(rèn)可度”有著巨大的差異,無(wú)論聯(lián)發(fā)科CPU的跑分如何趕超,,也無(wú)法得到一線甚至二線手機(jī)品牌的認(rèn)可,,這是為什么?

要知道,聯(lián)發(fā)科也是由臺(tái)積電加工,,而甚至高通還找三星加工出過(guò)一些工藝上的問(wèn)題,。顯然,背后的原因并非是工藝和技術(shù)的問(wèn)題,,在底層架構(gòu)指令不變的情況下,,大家都搶著首發(fā)高通芯片,哪怕芯片不足也要排隊(duì)等待,,其原因在于高通的商業(yè)模式,。

來(lái)看一組財(cái)報(bào)數(shù)據(jù):在2021財(cái)年,高通公司營(yíng)收約為336億美元,,凈利潤(rùn)約90億美元,,其中CDMA收入270億美元,技術(shù)授權(quán)收入63億美元,。

為什么大家都得用高通?CDMA引進(jìn)國(guó)內(nèi)之后,,高通就開(kāi)始了其專(zhuān)利費(fèi)、高通稅,、專(zhuān)利反授權(quán)等各種附加收費(fèi),,不僅僅聯(lián)通、移動(dòng)和電信深受其影響,,連小米,、OV等手機(jī)廠商同樣在其專(zhuān)利阻塞影響之下。甚至有部分專(zhuān)利到期后,,高通利用捆綁方式,,把幾個(gè)過(guò)期專(zhuān)利和在期專(zhuān)利一起打包,以此來(lái)達(dá)到其過(guò)期專(zhuān)利依舊收費(fèi)的效果,。

另外高通要求使用高通CDMA標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè),,需要向高通進(jìn)行技術(shù)的授權(quán)。這個(gè)授權(quán)是無(wú)償?shù)?,這樣會(huì)帶來(lái)什么影響呢?高通自己不生產(chǎn)手機(jī),,也不生產(chǎn)成品硬件,但是這種授權(quán)使得高通公司擁有了龐大的技術(shù)鏈,,曾經(jīng)小米把手機(jī)市場(chǎng)推向印度,,但是最初由于紅米沒(méi)有用高通芯片而被愛(ài)立信所阻,后來(lái)用了高通芯片之后,,高通通過(guò)反授權(quán),,讓小米沒(méi)有了技術(shù)授權(quán)的后顧之憂,。這就是拿著別人的專(zhuān)利,來(lái)反向授權(quán)給同產(chǎn)業(yè)鏈的其他企業(yè),,讓高通系越來(lái)越龐大,,也讓很多企業(yè)越來(lái)越離不開(kāi)高通。

多芯片封裝方面,,從水平排列封裝,,到三維疊加封裝,再到多維異構(gòu)封裝,。所謂的多維封裝,,就是相對(duì)于二維封裝來(lái)說(shuō)的。二維封裝是讓多個(gè)芯片并列擺放,,芯片越多,,封裝出來(lái)的產(chǎn)品越大,在電路板上非常占用空間,。為了減少尺寸就會(huì)用到多維封裝,,就是把芯片摞起來(lái),不增加面積,,只增加厚度,。大家千萬(wàn)不要以為立體封裝就是把幾個(gè)芯片摞在一起就可以了。摞在一起的芯片怎樣散熱,,線路怎樣連接,,如何減少厚度,相互之間怎樣減少干擾,,都是需要考慮的問(wèn)題,。

其實(shí),三維疊加封裝主要應(yīng)用在結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)芯片領(lǐng)域,,更復(fù)雜的芯片需要更復(fù)雜的封裝方式,,也就是多維異構(gòu)封裝。

所謂的異構(gòu)封裝,,就是把不同生產(chǎn)工藝甚至不同材料的芯片封裝在一起的技術(shù),,主要應(yīng)用于系統(tǒng)級(jí)芯片的封裝。所謂系統(tǒng)級(jí)芯片,,我們拿手機(jī)芯片來(lái)舉例,,手機(jī)芯片已經(jīng)不再是傳統(tǒng)意義上的CPU,而是把CPU,、GPU,、AI芯片、內(nèi)存、甚至通信芯片,、電源控制芯片等整合到一起的系統(tǒng)級(jí)芯片。這些芯片本身并不是一起生產(chǎn)出來(lái)的,,生產(chǎn)工藝不一樣,,甚至生產(chǎn)材料都不一樣,能不能有機(jī)整合到一起,,就看封裝的水平了,。

有的朋友可能會(huì)問(wèn)了,臺(tái)積電那么厲害,,為啥不直接把這些芯片整合生產(chǎn)出來(lái),,非要切成一片一片再封裝呢?首先,芯片越復(fù)雜,,生產(chǎn)流程越復(fù)雜,,生產(chǎn)成本越高。同樣的芯片放到一個(gè)晶圓上生產(chǎn),,不同的核心放到不同的批次上生產(chǎn),,效率更高,成本更低,。其次,,芯片生產(chǎn)特別強(qiáng)調(diào)良率,也就是合格率,。所有的芯片代工廠都無(wú)法做到良率百分百,,而且芯片越大越復(fù)雜,良率越低,。顯然把多核芯片拆開(kāi)來(lái)生產(chǎn),,要比整合到一起生產(chǎn)更劃算。既然拆開(kāi)來(lái)生產(chǎn),,就必須要再整合在一起,,封裝的重要性就體現(xiàn)出來(lái)了。

多說(shuō)一句,,有些功率芯片,,使用三代半導(dǎo)體技術(shù),用砷化鎵,、氮化鎵或碳化硅來(lái)生產(chǎn),,并不能跟硅基芯片一起生產(chǎn),就算是整合的時(shí)候,,也不是簡(jiǎn)單摞起來(lái)就行了,,必須要考慮材料的兼容性,還要綜合考慮導(dǎo)熱散熱問(wèn)題和線路連接問(wèn)題,這對(duì)封裝技術(shù)提出了比較高的要求,。

講了這么多,,大家也應(yīng)該明白了,所謂的多維異構(gòu)封裝,,并不是中國(guó)公司獨(dú)創(chuàng)的,,而是業(yè)內(nèi)的通用做法。大家千萬(wàn)不要以為臺(tái)積電不會(huì)封裝,,臺(tái)積電能提供從芯片設(shè)計(jì)到芯片封裝測(cè)試的全部服務(wù),,只不過(guò)最拿手的還是芯片生產(chǎn)環(huán)節(jié),因?yàn)槟鞘悄壳盀橹棺畈豢商娲沫h(huán)節(jié),。臺(tái)灣的芯片產(chǎn)業(yè),,就是從封裝開(kāi)始的,后來(lái)才逐漸涉足芯片制造,。臺(tái)灣省在芯片封裝行業(yè)基礎(chǔ)雄厚,,技術(shù)領(lǐng)先,并非大陸公司可以輕易超越的,。

至于說(shuō),,多維異構(gòu)封裝技術(shù)能替代芯片工藝的不斷提升,成為芯片生產(chǎn)行業(yè)下一步的發(fā)展方向,,這一點(diǎn)是有一定道理的,。隨著芯片制程工藝的不斷提高,芯片中的晶體管越做越小,,生產(chǎn)難度越來(lái)越大,,量子隧穿效應(yīng)帶來(lái)的功耗增加越來(lái)越明顯,提高工藝制程帶來(lái)的收益,,將會(huì)小于改進(jìn)封裝工藝帶來(lái)的收益,。所以,近幾年芯片封裝領(lǐng)域的產(chǎn)值增加速度非???,平均超過(guò)了10%。

近日,,長(zhǎng)電科技在互動(dòng)平臺(tái)表示,,公司已可以實(shí)現(xiàn)4nm手機(jī)芯片封裝,以及CPU,、GPU和射頻芯片的集成封裝,,在先進(jìn)封裝技術(shù)方面再上臺(tái)階。

去年7月,,長(zhǎng)電科技發(fā)布XDFOI多維先進(jìn)封裝技術(shù),,該技術(shù)能夠?yàn)楦呙芏犬悩?gòu)集成提供全系列解決方案,,也為此次攻克4nm先進(jìn)工藝制程封裝技術(shù)打下基礎(chǔ)。

據(jù)了解,,諸如4nm等先進(jìn)工藝制程芯片,,在封測(cè)過(guò)程中往往面臨連接、散熱等挑戰(zhàn),。因此,,在先進(jìn)制程芯片的封裝中,多采用多維異構(gòu)封裝技術(shù),。長(zhǎng)電科技介紹,相比于傳統(tǒng)的芯片堆疊技術(shù),,多維異構(gòu)封裝的優(yōu)勢(shì)是可以通過(guò)導(dǎo)入中介層及其多維結(jié)合,,來(lái)實(shí)現(xiàn)更高密度的芯片封裝,同時(shí)多維異構(gòu)封裝能夠通過(guò)中介層優(yōu)化組合不同密度的布線和互聯(lián)達(dá)到性能和成本的有效平衡,。

此前,,長(zhǎng)電科技首席技術(shù)長(zhǎng)李春興曾公開(kāi)表示:“摩爾定律前進(jìn)趨緩,而信息技術(shù)的高速發(fā)展和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速普及激發(fā)了大量的多樣化算力需求,,因此,,高效提高芯片內(nèi)IO密度和算力密度的異構(gòu)集成技術(shù),被視為先進(jìn)封裝技術(shù)發(fā)展的新機(jī)遇,?!?/p>

今天,博主@數(shù)碼閑聊站爆料,,OPPO Reno8系列有三款機(jī)型,,小杯搭載聯(lián)發(fā)科天璣1300,中杯搭載驍龍7 Gen1,,大杯搭載聯(lián)發(fā)科天璣8100,。

其中中杯是OPPO Reno8,型號(hào)為PGAM10,,該機(jī)會(huì)首發(fā)驍龍7 Gen1處理器,,這顆芯片將在本月正式登場(chǎng)。

和驍龍778G對(duì)比,,驍龍7 Gen1升級(jí)為4nm工藝制程,,這是高通旗下第二款4nm手機(jī)芯片(第一款是驍龍8 Gen1)。

這顆芯片由4顆大核和4顆小核組成,,大核為ARM Cortex A710,,CPU主頻為2361MHz,小核為ARM Cortex A510,,CPU主頻為1804MHz,,GPU為Adreno 662。

跑分方面,驍龍7 Gen1單核成績(jī)?yōu)?12,,多核成績(jī)?yōu)?385,,與高通驍龍778G跑分相差不大,首發(fā)這顆芯片的OPPO Reno8系列可能會(huì)在本月正式發(fā)布,。



更多信息可以來(lái)這里獲取==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<

本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn),。轉(zhuǎn)載的所有的文章,、圖片、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有,。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無(wú)法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者,。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題,,請(qǐng)及時(shí)通過(guò)電子郵件或電話通知我們,,以便迅速采取適當(dāng)措施,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失,。聯(lián)系電話:010-82306118,;郵箱:[email protected]