先进封装——从2D，3D到4D封装
电子集成技术分为三个层次，芯片上的集成，封装内的集成，pcb板级集成，其代表技术分别为soc，sip和pcb（也可以称为sop或者sob）。
芯片上的集成主要以2d为主，晶体管以平铺的形式集成于晶圆平面；同样，pcb上的集成也是以2d为主，电子元器件平铺安装在pcb表面，因此，二者都属于2d集成。而针对于封装内的集成，情况就要复杂的多。
电子集成技术分类的两个重要判据：1.物理结构，2.电气连接(电气互连)。
目前先进封装中按照主流可分为2d封装、2.5d封装、3d封装三种类型。
2d封装
2d封装是指在基板的表面水平安装所有芯片和无源器件的集成方式。2d封装上包括fowlp、foplp等技术。
物理结构：所有芯片和无源器件均安装在基板平面，芯片和无源器件和 xy 平面直接接触，基板上的布线和过孔均位于 xy 平面下方；电气连接：均需要通过基板（除了极少数通过键合线直接连接的键合点）
台积电的info：
台积电在2017年开发的info技术。info技术与大多数封装厂的fan-out类似，可以理解为多个芯片fan-out工艺的集成，主要区别在于去掉了silicon interposer，使用一些rdl层进行串连（2016年推出的iphone7中的a10处理器，采用台积电16nm finfet工艺以及info技术）。
日月光的ewlb：与台积的info类似，都属于fan-out技术
另外，还有一种2d+ 集成
2d+集成是指的传统的通过键合线连接的芯片堆叠集成。也许会有人问，芯片堆叠不就是3d吗，为什么要定义为2d+集成呢？
主要基于以下两点原因：
1）3d集成目前在很大程度上特指通过3d tsv的集成，为了避免概念混淆，我们定义这种传统的芯片堆叠为2d+集成；
2）虽然物理结构上是3d的，但其电气互连上均需要通过基板，即先通过键合线键合到基板，然后在基板上进行电气互连。这一点和2d集成相同，比2d集成改进的是结构上的堆叠，能够节省封装的空间，因此称之为2d+集成。
物理结构：所有芯片和无源器件均地位于xy平面上方，部分芯片不直接接触基板，基板上的布线和过孔均位于xy平面下方；
电气连接：均需要通过基板（除了极少数通过键合线直接连接的键合点）
2.5d封装：
2.5d封装通常是指既有2d的特点，又有部分3d的特点，其中的代表技术包括英特尔的emib、台积电的cowos、三星的i-cube。
物理结构：所有芯片和无源器件均xy平面上方，至少有部分芯片和无源器件安装在中介层上（interposer），在xy平面的上方有中介层的布线和过孔，在xy平面的下方有基板的布线和过孔。
电气连接：中介层（interposer）可提供位于中介层上的芯片的电气连接。
2.5d集成的关键在于中介层interposer，一般会有几种情况，1）中介层是否采用硅转接板，2）中介层是否采用tsv，3）采用其他类型的材质的转接板；在硅转接板上，我们将穿越中介层的过孔称之为tsv，对于玻璃转接板，我们称之为tgv。
所谓的tsv 指的是：
硅中介层有tsv的集成是最常见的一种2.5d集成技术，芯片通常通过microbump和中介层相连接，作为中介层的硅基板采用bump和基板相连，硅基板表面通过rdl布线，tsv作为硅基板上下表面电气连接的通道，这种2.5d集成适合芯片规模比较大，引脚密度高的情况，芯片一般以flipchip形式安装在硅基板上。
有tsv的2.5d集成示意图：
硅中介层无tsv的2.5d集成的结构一般如下图所示，有一颗面积较大的裸芯片直接安装在基板上，该芯片和基板的连接可以采用bond wire或者flip chip两种方式，大芯片上方由于面积较大，可以安装多个较小的裸芯片，但小芯片无法直接连接到基板，所以需要插入一块中介层（interposer），在中介层上方安装多个裸芯片，中介层上有rdl布线，可将芯片的信号引出到中介层的边沿，然后通过bond wire连接到基板。这类中介层通常不需要tsv，只需要通过interposer上表面的布线进行电气互连，interposer采用bond wire和封装基板连接。
无tsv的2.5d集成示意图：
英特尔的emib：
概念与2.5d封装类似，但与传统2.5d封装的区别在于没有tsv。也正是这个原因，emib技术具有正常的封装良率、无需额外工艺和设计简单等优点。
台积电的cowos技术
台积电的cowos技术也是一种2.5d封装技术。根据中介层的不同可以分为三类，一种是cowos_s使用si衬底作为中介层，另一种是cowos_r使用rdl作为中介层，第三种是cowos_l使用小芯片（chiplet）和rdl作为中介层。
台积电info（2d）与cowos（2.5d）之间的区别在于，cowos针对高端市场，连线数量和封装尺寸都比较大；info针对性价比市场，封装尺寸较小，连线数量也比较少。
第一代cowos主要用于大型fpga。cowos-1的中介层芯片面积高达约800mm²，非常接近掩模版限制。第二代cowos通过掩模拼接显着增加了中介层尺寸。台积电最初符合1200mm²的要求，此后将中介层尺寸增加到1700mm²。这些大型封装称为cowos-xl2。
最近，台积电公布的第五代cowos-s的晶体管数量将增加20倍，中介层面积也会提升3倍。第五代封装技术还将封装8个128g的hbm2e内存和2颗大型soc内核。
长电科技xdfoi技术：
相较于2.5d tsv封装技术，具备更高性能、更高可靠性以及更低成本等特性。该解决方案在线宽或线距可达到2um的同时，可实现多层布线层，另外，采用了极窄节距凸块互联技术，封装尺寸大，可集成多颗芯片、高带宽内存和无源器件。
三星的i-cube
三星的具有的先进封装包括i－cube、x－cube、r－cube和h－cube四种方案。其中，三星的i-cube同样也属于2.5d封装。
3d封装：
3d封装和2.5d封装的主要区别在于：2.5d封装是在interposer上进行布线和打孔，而3d封装是直接在芯片上打孔和布线，电气连接上下层芯片。3d集成目前在很大程度上特指通过3d tsv的集成。
3d集成和2.5d集成的主要区别在于：2.5d集成是在中介层interposer上进行布线和打孔，而3d集成是直接在芯片上打孔（tsv）和布线（rdl），电气连接上下层芯片。
物理结构：所有芯片和无源器件均位于xy平面上方，芯片堆叠在一起，在xy平面的上方有穿过芯片的tsv，在xy平面的下方有基板的布线和过孔。
电气连接：通过tsv和rdl将芯片直接电气连接
3d集成大多数应用在同类芯片堆叠中，多个相同的芯片垂直堆叠在一起，通过穿过芯片堆叠的tsv互连，如下图所示。同类芯片集成大多应用在存储器集成中，例如dram stack，flash stack等。
同类芯片的3d集成示意图：
不同类芯片的3d集成中，一般是将两种不同的芯片垂直堆叠，并通过tsv电气连接在一起，并和下方的基板互连，有时候需要在芯片表面制作rdl来连接上下层的tsv。
台积电的soic技术：
台积电soic技术属于3d封装，是一种晶圆对晶圆(wafer-on-wafer)的键合技术。soic技术是采用tsv技术，可以达到无凸起的键合结构，把很多不同性质的临近芯片整合在一起，而且当中最关键、最神秘之处，就在于接合的材料，号称是价值高达十亿美元的机密材料。
soic技术将同质和异质小芯片集成到单个类似soc的芯片中，具有更小尺寸和更薄的外形，可以整体集成到先进的wlsi（又名cowos和info）中。从外观上看，新集成的芯片就像一个通用的soc芯片，但嵌入了所需的异构集成功能。
英特尔的foveros技术：
从3d foveros的结构上看，最下边是封装基底，之上安放一个底层芯片，起到主动中介层的作用。在中介层里有大量的tsv 3d硅穿孔，负责联通上下的焊料凸起，让上层芯片和模块与系统其他部分通信。
三星的x-cube 3d封装技术：
使用tsv工艺，目前三星的x-cube测试芯片已经能够做到将sram层堆叠在逻辑层之上，通过tsv进行互联，制程是他们自家的7nm euv工艺。
长电科技的扩展ewlb：
长电科技基于ewlb的中介层可在成熟的低损耗封装结构中实现高密度互连，提供更高效的散热和更快的处理速度。3d ewlb互连（包括硅分割）是通过独特的面对面键合方式实现，无需成本更高的tsv互连，同时还能实现高带宽的3d集成。
华天科技的3d-esinc解决方案：
华天科技称，2022年将开展2.5d interpose fcbga、fofcbga、3d fosip等先进封装技术，以及基于tcb工艺的3d memory封装技术，double sidemolding射频封装技术、车载激光雷达及车规级12英寸晶圆级封装等技术和产品的研发。
4d 集成：
物理结构：多块基板以非平行方式安装，每块基板上都安装有元器件，元器件安装方式多样化。电气连接：基板之间通过柔性电路或者焊接连接，基板上芯片电气连接多样化。
基于刚柔基板的4d集成示意图：
4d集成定义主要是关于多块基板的方位和相互连接方式，因此在4d集成也会包含有2d，2d+，2.5d，3d的集成方式
先进封装设备类似前道晶圆制造设备，供应商受益先进封测产业增长。随着先进封装的发展，bumping(凸块)、flip(倒装) 、tsv 和 rdl(重布线)等新的连接形式所需要用到的设备也越先进。以长球凸点为例，主要的工艺流程为预清洗、ubm、淀积、光刻、焊料 电镀、去胶、刻蚀、清洗、检测等，因此所需要的设备包括清洗机、pvd 设备、***、 刻蚀机、电镀设备、清洗机等，材料需要包括光刻胶、显影剂、刻蚀液、清洗液等。为促进行业发展，互通有无，欢迎芯片设计、晶圆制造、装备、材料等产业链上下游加入艾邦半导体先进封装产业链交流群。
关于Wi-Fi 6鲜为人知的功能
关于电机控制技术的介绍
电阻器的主要参数
分享一些电机原理动图
关于驭势科技携智能机场无人驾驶物流解决方案的具体介绍
先进封装——从2D，3D到4D封装
机器人意识尚未成熟 欧盟就已经开始立法了
AirVolt实现真正的无线充电 有效距离达到9米
USB Type-B型接口具备哪些特点
基于E5122的家庭网络控制系统
华为荣耀Note8发布一年只降200？6.6寸,4500mAh大容量电池，最保值的国产大佬手机
U6315A电源IC灭菌灯
RICOSTRU与华为P10合作款，“包”治百病！
自动化三维测量仪CASAIM IS汽车轮毂自动化扫描检测
智能NB防疫门磁属于防疫一大神器
将智能手机设计转变为复杂的销售点终端
WiFi模块、BLE蓝牙模块、WiFi+蓝牙组合模块的介绍
三星 折叠屏手机Galaxy Fold有望7月份重新上市
Leader蓝色精灵洗衣机亮相：杀菌率达99.99%
用户使用iphone12时应用程序出现了错误信息
芯片上的集成主要以2d为主，晶体管以平铺的形式集成于晶圆平面；同样，pcb上的集成也是以2d为主，电子元器件平铺安装在pcb表面，因此，二者都属于2d集成。而针对于封装内的集成，情况就要复杂的多。
电子集成技术分类的两个重要判据：1.物理结构，2.电气连接(电气互连)。
目前先进封装中按照主流可分为2d封装、2.5d封装、3d封装三种类型。
2d封装
2d封装是指在基板的表面水平安装所有芯片和无源器件的集成方式。2d封装上包括fowlp、foplp等技术。
物理结构：所有芯片和无源器件均安装在基板平面，芯片和无源器件和 xy 平面直接接触，基板上的布线和过孔均位于 xy 平面下方；电气连接：均需要通过基板（除了极少数通过键合线直接连接的键合点）
台积电的info：
台积电在2017年开发的info技术。info技术与大多数封装厂的fan-out类似，可以理解为多个芯片fan-out工艺的集成，主要区别在于去掉了silicon interposer，使用一些rdl层进行串连（2016年推出的iphone7中的a10处理器，采用台积电16nm finfet工艺以及info技术）。
日月光的ewlb：与台积的info类似，都属于fan-out技术
另外，还有一种2d+ 集成
2d+集成是指的传统的通过键合线连接的芯片堆叠集成。也许会有人问，芯片堆叠不就是3d吗，为什么要定义为2d+集成呢？
主要基于以下两点原因：
1）3d集成目前在很大程度上特指通过3d tsv的集成，为了避免概念混淆，我们定义这种传统的芯片堆叠为2d+集成；
2）虽然物理结构上是3d的，但其电气互连上均需要通过基板，即先通过键合线键合到基板，然后在基板上进行电气互连。这一点和2d集成相同，比2d集成改进的是结构上的堆叠，能够节省封装的空间，因此称之为2d+集成。
物理结构：所有芯片和无源器件均地位于xy平面上方，部分芯片不直接接触基板，基板上的布线和过孔均位于xy平面下方；
电气连接：均需要通过基板（除了极少数通过键合线直接连接的键合点）
2.5d封装：
2.5d封装通常是指既有2d的特点，又有部分3d的特点，其中的代表技术包括英特尔的emib、台积电的cowos、三星的i-cube。
物理结构：所有芯片和无源器件均xy平面上方，至少有部分芯片和无源器件安装在中介层上（interposer），在xy平面的上方有中介层的布线和过孔，在xy平面的下方有基板的布线和过孔。
电气连接：中介层（interposer）可提供位于中介层上的芯片的电气连接。
2.5d集成的关键在于中介层interposer，一般会有几种情况，1）中介层是否采用硅转接板，2）中介层是否采用tsv，3）采用其他类型的材质的转接板；在硅转接板上，我们将穿越中介层的过孔称之为tsv，对于玻璃转接板，我们称之为tgv。
所谓的tsv 指的是：
硅中介层有tsv的集成是最常见的一种2.5d集成技术，芯片通常通过microbump和中介层相连接，作为中介层的硅基板采用bump和基板相连，硅基板表面通过rdl布线，tsv作为硅基板上下表面电气连接的通道，这种2.5d集成适合芯片规模比较大，引脚密度高的情况，芯片一般以flipchip形式安装在硅基板上。
有tsv的2.5d集成示意图：
硅中介层无tsv的2.5d集成的结构一般如下图所示，有一颗面积较大的裸芯片直接安装在基板上，该芯片和基板的连接可以采用bond wire或者flip chip两种方式，大芯片上方由于面积较大，可以安装多个较小的裸芯片，但小芯片无法直接连接到基板，所以需要插入一块中介层（interposer），在中介层上方安装多个裸芯片，中介层上有rdl布线，可将芯片的信号引出到中介层的边沿，然后通过bond wire连接到基板。这类中介层通常不需要tsv，只需要通过interposer上表面的布线进行电气互连，interposer采用bond wire和封装基板连接。
无tsv的2.5d集成示意图：
英特尔的emib：
概念与2.5d封装类似，但与传统2.5d封装的区别在于没有tsv。也正是这个原因，emib技术具有正常的封装良率、无需额外工艺和设计简单等优点。
台积电的cowos技术
台积电的cowos技术也是一种2.5d封装技术。根据中介层的不同可以分为三类，一种是cowos_s使用si衬底作为中介层，另一种是cowos_r使用rdl作为中介层，第三种是cowos_l使用小芯片（chiplet）和rdl作为中介层。
台积电info（2d）与cowos（2.5d）之间的区别在于，cowos针对高端市场，连线数量和封装尺寸都比较大；info针对性价比市场，封装尺寸较小，连线数量也比较少。
第一代cowos主要用于大型fpga。cowos-1的中介层芯片面积高达约800mm²，非常接近掩模版限制。第二代cowos通过掩模拼接显着增加了中介层尺寸。台积电最初符合1200mm²的要求，此后将中介层尺寸增加到1700mm²。这些大型封装称为cowos-xl2。
最近，台积电公布的第五代cowos-s的晶体管数量将增加20倍，中介层面积也会提升3倍。第五代封装技术还将封装8个128g的hbm2e内存和2颗大型soc内核。
长电科技xdfoi技术：
相较于2.5d tsv封装技术，具备更高性能、更高可靠性以及更低成本等特性。该解决方案在线宽或线距可达到2um的同时，可实现多层布线层，另外，采用了极窄节距凸块互联技术，封装尺寸大，可集成多颗芯片、高带宽内存和无源器件。
三星的i-cube
三星的具有的先进封装包括i－cube、x－cube、r－cube和h－cube四种方案。其中，三星的i-cube同样也属于2.5d封装。
3d封装：
3d封装和2.5d封装的主要区别在于：2.5d封装是在interposer上进行布线和打孔，而3d封装是直接在芯片上打孔和布线，电气连接上下层芯片。3d集成目前在很大程度上特指通过3d tsv的集成。
3d集成和2.5d集成的主要区别在于：2.5d集成是在中介层interposer上进行布线和打孔，而3d集成是直接在芯片上打孔（tsv）和布线（rdl），电气连接上下层芯片。
物理结构：所有芯片和无源器件均位于xy平面上方，芯片堆叠在一起，在xy平面的上方有穿过芯片的tsv，在xy平面的下方有基板的布线和过孔。
电气连接：通过tsv和rdl将芯片直接电气连接
3d集成大多数应用在同类芯片堆叠中，多个相同的芯片垂直堆叠在一起，通过穿过芯片堆叠的tsv互连，如下图所示。同类芯片集成大多应用在存储器集成中，例如dram stack，flash stack等。
同类芯片的3d集成示意图：
不同类芯片的3d集成中，一般是将两种不同的芯片垂直堆叠，并通过tsv电气连接在一起，并和下方的基板互连，有时候需要在芯片表面制作rdl来连接上下层的tsv。
台积电的soic技术：
台积电soic技术属于3d封装，是一种晶圆对晶圆(wafer-on-wafer)的键合技术。soic技术是采用tsv技术，可以达到无凸起的键合结构，把很多不同性质的临近芯片整合在一起，而且当中最关键、最神秘之处，就在于接合的材料，号称是价值高达十亿美元的机密材料。
soic技术将同质和异质小芯片集成到单个类似soc的芯片中，具有更小尺寸和更薄的外形，可以整体集成到先进的wlsi（又名cowos和info）中。从外观上看，新集成的芯片就像一个通用的soc芯片，但嵌入了所需的异构集成功能。
英特尔的foveros技术：
从3d foveros的结构上看，最下边是封装基底，之上安放一个底层芯片，起到主动中介层的作用。在中介层里有大量的tsv 3d硅穿孔，负责联通上下的焊料凸起，让上层芯片和模块与系统其他部分通信。
三星的x-cube 3d封装技术：
使用tsv工艺，目前三星的x-cube测试芯片已经能够做到将sram层堆叠在逻辑层之上，通过tsv进行互联，制程是他们自家的7nm euv工艺。
长电科技的扩展ewlb：
长电科技基于ewlb的中介层可在成熟的低损耗封装结构中实现高密度互连，提供更高效的散热和更快的处理速度。3d ewlb互连（包括硅分割）是通过独特的面对面键合方式实现，无需成本更高的tsv互连，同时还能实现高带宽的3d集成。
华天科技的3d-esinc解决方案：
华天科技称，2022年将开展2.5d interpose fcbga、fofcbga、3d fosip等先进封装技术，以及基于tcb工艺的3d memory封装技术，double sidemolding射频封装技术、车载激光雷达及车规级12英寸晶圆级封装等技术和产品的研发。
4d 集成：
物理结构：多块基板以非平行方式安装，每块基板上都安装有元器件，元器件安装方式多样化。电气连接：基板之间通过柔性电路或者焊接连接，基板上芯片电气连接多样化。
基于刚柔基板的4d集成示意图：
4d集成定义主要是关于多块基板的方位和相互连接方式，因此在4d集成也会包含有2d，2d+，2.5d，3d的集成方式
先进封装设备类似前道晶圆制造设备，供应商受益先进封测产业增长。随着先进封装的发展，bumping(凸块)、flip(倒装) 、tsv 和 rdl(重布线)等新的连接形式所需要用到的设备也越先进。以长球凸点为例，主要的工艺流程为预清洗、ubm、淀积、光刻、焊料 电镀、去胶、刻蚀、清洗、检测等，因此所需要的设备包括清洗机、pvd 设备、***、 刻蚀机、电镀设备、清洗机等，材料需要包括光刻胶、显影剂、刻蚀液、清洗液等。为促进行业发展，互通有无，欢迎芯片设计、晶圆制造、装备、材料等产业链上下游加入艾邦半导体先进封装产业链交流群。
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