巨头们的先进封装技术解读
来源：本文由半导体行业观察（ID：icbank）编译自semianalysis，感谢分享。
你知道吗？在上一篇《先进封装最强科普》中，我们只是浅尝辄止地讨论了市场对先进封装的需求。但今天，让我们聚焦于巨头们的实战技术——无论是英特尔的EMIB、Foveros系列，台积电的InFO和CoWoS平台，三星的FOSiP和X-Cube，还是ASE、索尼、美光等公司的创新，它们的封装方案各显神通，正被AMD、Nvidia等巨头广泛应用于高性能产品中。
在本文中，我们将逐一拆解这些封装技术的核心原理与应用场景，带你看清技术背后的竞争格局。
倒装芯片作为引线键合后的主流封装形式，被代工厂和OSAT公司广泛采用。想象一下：在PCB或基板上，芯片通过凸块精准对接焊盘，经回流焊加热融合，再填充底部材料——这一流程虽基础，却衍生出多种高级变体，如无助焊剂工艺，展现出封装技术的多样性。
尽管倒装芯片普及，但间距小于100微米的高级版本却鲜见。只有台积电、三星、英特尔等少数巨头能驾驭此类技术，它们通过逻辑先进封装推动芯片性能飞跃。这些公司中，部分自研硅片，另一些则专注外包测试，形成互补生态。
随着尺寸缩小，封装类型百花齐放。以台积电为例，其技术差异关键在于基板材料、尺寸和堆叠方式。我们将对比其他公司的方案，揭示技术路径的多样性。
标准倒装芯片常用有机层压板基板，覆铜后通过ABF薄膜构建布线层。这些层利用干膜层压和激光技术成型，负责信号重分配。但台积电的集成扇出（InFO）另辟蹊径，采用光刻工艺定义再分布层，实现更高密度布线，适用于复杂场景如智能手机和AI加速器。
台积电的InFO技术凸显其制造优势：通过光刻工具打造精细RDL，比OSAT方案更紧凑。ASE的FoCoS和三星的FOSiP也类似，服务于移动和汽车领域。例如，苹果芯片和思科交换机ASIC均受益于此，推动封装向更大尺寸、更高功耗演进。
InFO-R支持高IO密度和多芯片集成，助力产品如iPhone和网络交换机。三星则凭借思科Silicon One抢占市场，技术竞争白热化。
传闻AMD Zen 4 CPU将采用扇出封装，已获确认。这种设计将扇出置于有机基板上，提升性能的同时降低成本，后续我们将揭秘技术细节。
标准封装仅有少数RDL层，但台积电InFO-SoIS多达14层，实现芯片间复杂互联。靠近芯片的高密度布线进一步优化性能，适用于高端计算场景。
台积电InFO-SOW更突破性地支持晶圆级封装，如特斯拉Dojo 1系统，实现超大规模集成。三星FOSiP也将用于特斯拉HW 4.0，展现技术跨界应用。
台积电InFO-LSI在芯片下加入硅互连，未来可演变为有源层。相比英特尔EMIB，它更接近Foveros Omni或ASE FOEB，凸显材料选择差异。
英特尔EMIB嵌入有机基板，利用商品化供应链降低成本。自2018年用于FPGA和GPU后，其间距从55微米缩至40微米，支持灵活设计，如可选的芯片配置，优化BOM。
EMIB通过硅桥推送功率，并可省略无需部件，节省成本。与台积电CoWoS的全硅桥对比，EMIB在材料和工艺上更经济。
ASE的FOEB技术用于AMD MI200 GPU，类似台积电InFO-LSI，但采用玻璃基板降低成本。通过扇出和光刻RDL，它在布线密度上占优，尽管成本较高。
FOEB先建铜柱和RDL，再键合芯片，移除玻璃中介层后封装。与EMIB近100%的良率相比，FOEB虽贵却更精密，反映ASE以价换市的策略。
台积电的CoWoS平台包括CoWoS-R和CoWoS-L，与InFO对应，区别在于工艺顺序。CoWoS-S作为主力，通过硅中介层连接芯片和HBM，广泛应用于Nvidia GPU等高性能芯片。
CoWoS-S需求火爆，英伟达预付巨资抢占产能。其中介层面积通过光罩拼接突破限制，达3倍标尺，但EMIB等技术避免了高成本问题。
技术演进包括铜凸块和TIM封装优化，解决如英伟达GPU散热问题。三星I-Cube类似但客户较少，如百度AI芯片。
英特尔Foveros实现3D堆叠，如Lakefield CPU，间距55微米。Ponte Vecchio GPU用36微米间距，未来客户端产品将普及此技术。
Foveros Omni作为桥接技术，支持多向互联，通过铜柱适应不同高度。DRAM如HBM也用先进封装，SK海力士引入混合键合提升集成度。
混合键合直接铜-铜连接，无需凸块，实现更高密度。AMD 3D缓存用台积电SoIC，索尼CMOS传感器已大规模应用，间距低至6.3微米。
索尼和三星主导混合键合市场，长江存储Xtacking用于NAND，提升单元密度。工具生态多样，但赢家未定，下篇将深入探讨。
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