半導體傳統封裝與先進封裝的分類及特點
1、雙列直插封裝（DIP，Dual In-line Package）
? 特點：引腳從封裝兩側直插而出，便于手工焊接和維修，成本低；但引腳間距大（如 2.54mm），集成度低，占用 PCB 面積大。
? 應用：早期邏輯芯片、存儲器、中小規模集成電路。
2、小外形封裝（SOP，Small Outline Package）
? 特點：封裝體薄，引腳呈 “L” 型向外延伸，體積比 DIP 小，引腳間距縮小至 1.27mm 或更小，集成度提升。
? 衍生類型：
? 薄型小外形封裝（TSOP，Thin SOP）：厚度更薄，適用于內存芯片（如 DRAM）。
? 收縮型小外形封裝（SSOP，Shrink SOP）：引腳間距更小（如 0.65mm），進一步縮小體積。
? 應用：消費電子、汽車電子中的中等集成度芯片。
3、四面貼裝封裝（QFP，Quad Flat Package）
? 特點：四邊均有引腳，呈 “翼型” 向外展開，引腳數量可達數百個，集成度較高，適用于高性能芯片。
? 衍生類型：
? 薄型 QFP（TQFP）：厚度減薄至 1.0mm 以下。
? 塑料 QFP（PQFP）：采用塑料封裝，成本更低。
? 應用：早期微處理器、ASIC 芯片、數字信號處理器（DSP）。
4、針柵陣列封裝（PGA，Pin Grid Array）
? 特點：引腳以陣列形式分布在封裝底部，呈針狀插入 PCB 插座，引腳數量多（如數百至數千），散熱和電氣性能較好。
? 應用：早期高性能處理器（如 Intel Pentium 系列）、大型計算機芯片。
1、倒裝芯片封裝（Flip-Chip）
? 特點：芯片面朝下，通過凸點（Bump）直接焊接到基板上，互連距離短，信號傳輸速度快，熱性能好，集成密度高。
? 關鍵工藝：底部填充（Underfill）用于緩解芯片與基板的熱應力差異，提高可靠性。
? 應用：高端處理器（如 CPU、GPU）、射頻芯片、圖像傳感器。
2、球柵陣列封裝（BGA，Ball Grid Array）
? 特點：封裝底部以焊球陣列代替引腳，焊點分布更均勻，可承載更多 I/O 接口，電路板布局密度高，信號完整性好。
? 衍生類型：
? 倒裝 BGA（FC-BGA）：結合倒裝芯片技術，進一步縮短互連距離。
? 陶瓷 BGA（CBGA）：散熱性能優異，適用于高可靠性場景。
? 應用：智能手機處理器、網絡芯片、FPGA。
3、晶圓級封裝（WLP，Wafer Level Package）
? 特點：在晶圓切割前完成封裝，封裝尺寸與芯片尺寸接近（Fan-in WLP）或超出（Fan-out WLP），實現 “芯片即封裝”，成本低、體積小。
? 類型：
? 扇入型 WLP（Fan-in WLP）：封裝尺寸≤芯片尺寸，適用于 I/O 較少的芯片（如傳感器、射頻芯片）。
? 扇出型 WLP（Fan-out WLP）：通過重布線技術擴展 I/O，封裝尺寸 > 芯片尺寸，適用于邏輯芯片、存儲器。
? 應用：手機攝像頭芯片、指紋傳感器、藍牙芯片。
4、三維封裝（3D Packaging）
? 特點：通過垂直堆疊芯片，利用 TSV（硅通孔）、微凸點等技術實現層間互連，集成度極高，功耗和延遲降低。
? 類型：
? 芯片堆疊（Chip Stacking）：同類型芯片堆疊（如存儲器堆疊）。
? 混合鍵合（Hybrid Bonding）：結合銅 - 銅鍵合與介質鍵合，實現高密度互連。
? 應用：高帶寬存儲器（HBM）、AI 芯片、圖像處理芯片。
5、系統級封裝（SiP，System in Package）
? 特點：在單一封裝內集成多個芯片（如 CPU、GPU、存儲器、射頻芯片等）和無源器件，實現系統級功能，減小整機體積。
? 技術亮點：異構集成（不同工藝芯片混合封裝）、埋置技術（將芯片嵌入基板）。
? 應用：物聯網模塊、穿戴設備芯片、汽車電子控制單元（ECU）。
6、Chiplet（芯粒）封裝
? 特點：將復雜芯片拆分為多個功能模塊（芯粒），通過先進封裝技術（如 EMIB、CoWoS）互連，降低設計成本，提升良率。
? 應用：高性能計算芯片（如 AMD EPYC、Intel Xeon）、AI 加速器。
7、2.5D 封裝
? 特點：通過中介層（Interposer）連接多個芯片，實現水平方向高密度互連，典型如 TSMC CoWoS（Chip on Wafer on Substrate）、Intel EMIB（Embedded Multi-die Interconnect Bridge）。
? 應用：高端 AI 芯片、數據中心 GPU（如 NVIDIA H100、AMD MI300）。
維度 | 傳統封裝 | 先進封裝 |
互連方式 | 引腳或引線鍵合（Wire Bonding） | 倒裝凸點、TSV、銅 - 銅鍵合等 |
集成度 | 單一芯片或簡單功能集成 | 多芯片異構集成、三維堆疊 |
性能 | 信號延遲長、功耗高 | 高速互連、低功耗、高散熱效率 |
應用場景 | 消費電子低端產品、工業控制 | 高端處理器、AI、5G、汽車電子等 |
先進封裝通過三維結構、異構集成和高密度互連技術，突破了傳統封裝在性能和集成度上的限制，成為半導體行業應對 “摩爾定律放緩” 的關鍵技術方向。
