像上篇一样，开局一张图，如下：
这张图展示了以AI为代表的高端科技硬件未来趋势。能让全球各个科技巨头尿到一个壶里面去的，也是这张图。
原本两家都是晶圆制造巨头的海力士和台积电，已经开始在商谈合作了。上篇公众号《一图隐含未来十年生产力革命的硬机会（之一）》谈的就是为啥需要走到一起去？为啥HBM需求会很大？为啥难度很高？高在哪里？对哪些厂商有机会？
上篇谈完HBM，今天谈谈 3D Stacking。
英特尔CEO在上周提到：“五年前开发一款领先的 CPU，成本的15%将用于封装和测试。但到现在以Gaudi产品举例，封装和测试已占据35%到40%。”成本或者说说是价值量，为啥一下子就翻倍了呢？因为用到了3D Stacking技术。
3D 封装技术是一种先进的半导体封装技术，它将芯片堆叠在一起，以提高芯片的集成度和性能。3D 封装技术可以提高芯片的性能，降低芯片的尺寸和成本，提高芯片的可靠性和稳定性。
更具体来讲，先进封装的全部意义是什么？ 答：1.实现更大的互连密度（每个区域有更多的互连）；2.减少迹线长度（trace length ）以降低每比特传输的延迟和能量。
以下是一些 3D 封装技术的运用：
三维堆叠封装（3D Stacking）：通过将多个芯片堆叠在一起，实现更高的集成度和性能。
硅中介层封装（Silicon Interposer）：使用硅中介层将多个芯片连接在一起，实现更高的带宽和更低的延迟。
封装内芯片互联（Chip-on-Wafer-on-Substrate）：通过在封装内实现芯片互联，减少封装尺寸和成本。
封装内封装（Package-on-Package）：通过将多个封装堆叠在一起，实现更高的集成度和性能。
封装内光学互联（Package-on-Package Optical Interconnect）：通过在封装内实现光学互联，提高数据传输速度和带宽。
目前市场上主要的3D封装领导厂商有哪些家呢？有台积电、三星、英特尔等，以下是它们的 3D 封装技术的一些对比：
台积电：SoIC（System-on-Integrated Chips）和 InFO（Integrated Fan-Out）等。SoIC 可以将多个芯片堆叠在一起；InFO 是一种扇出封装技术，可以将芯片封装在一个小型封装中。
三星：X-Cube 和 HBM（High Bandwidth Memory）等。X-Cube可以将多个芯片堆叠在一起，实现更高的集成度和性能；HBM 是一种高带宽内存技术，可以实现更高的数据传输速度和带宽。
英特尔：Foveros 和 EMIB（Embedded Multi-Die Interconnect Bridge）等。Foveros 可以将多个芯片堆叠在一起；EMIB 是一种嵌入式多芯片互联桥接技术，实现更高的带宽和更低的延迟。
这些厂商，有哪些成功应用案例呢？
台积电已经成功将 SoIC 技术应用于苹果的 A14 芯片中，实现了更高的性能和更小的尺寸。
三星已经成功将 X-Cube 技术应用于自己的 Exynos 芯片中，实现了更高的性能和更小的尺寸。
英特尔已经成功将 Foveros 技术应用于自己的 LGA4189 处理器中，实现了更高的性能和更小的尺寸。
3D 封装技术的难点有哪些呢？
散热问题：由于芯片之间的距离很近，散热问题更加严重。
信号完整性问题：包括信号延迟、信号反射、信号衰减等，这些问题会影响芯片的性能和可靠性。
封装成本问题：需要使用先进的封装工艺和材料，因此封装成本较高；同时，需要解决芯片之间的连接问题，工艺流程负责，也会增加封装成本。
可靠性问题：包括芯片之间的热应力、机械应力等，这些问题会影响芯片的寿命和可靠性。
传统的封测流程包括磨片/背面减薄、切割、贴片、 银浆固化、引线焊接、塑封、切筋成型、FT 测试等环节。传统封装侧重于板级互联，先进封装侧重于晶圆级互联。
先进封装在晶圆上通过 TSV 和 RDL 分别实现纵向和横向的互联，而 TSV 和 RDL 则更类似于前道的晶圆制造工序，所以说先进封装是前道工序的衍生。
晶圆级封装的常见工艺流程包括：PI 光刻、溅射、PR 光刻、电镀、植球、磨片等。
PI 光刻 在 Wafer 表面涂覆 PSPI 光刻胶（Positive Photoresist），进行紫外线曝光，再通过显影和固化工艺，获得所需的 CD 开口位置。
溅射 通过物理气相沉积原理，将高纯度的金属材料置于真空室。通过离子束、电子束或高能粒子束来撞击金属材料表面，使其发生溅射，从而产生大量微小的金属颗粒。这些颗粒会沉积在晶圆表面上并形成金属薄膜。
PR 光刻 和 PI 光刻类似，区别在于曝光后无需固化，而是在电镀后进行去胶操作。
电镀 在种子层 UBM（Under Bump Metal）上方涂覆一层导电漆，用于芯片与外部电路板之间的连接。然后，将晶圆浸入含有铜离子的电解液中。将钎料作为阴极，使铜离子在钎料表面还原，形成一层均匀的铜层。电镀完成后，显影所预留的用于结构成型的光刻胶仍然处在晶圆表面，故需要使用药液喷淋的方式进行除胶。电镀后可能会出现的多余 UBM，通常需要使用腐蚀工艺去除。
植球 在焊盘位置涂覆助焊剂，在其对应位置放置锡球，利用 Reflow 将锡球焊接至焊盘位置。
磨片 将晶圆磨划至需求厚度，然后将处理完成的晶圆经过切割，分离 成单独的成品芯片。
硅通孔（TSV）是一种能让 2.5D/3D 封装遵循摩尔定律演进的互连技术。TSV 技术是 2.5D/3D 封装的关键技术。
TSV 技术的工艺流程包括：
1.晶圆的表面清洗、
2.光刻胶图案化、
3.干法/湿法蚀刻沟槽、
4.气相沉积、
5.通孔填充、
6.化学机械抛光等多道关键工艺。
TSV 工艺涉及的设备包括：
晶圆减薄机、
掩膜设备、
涂胶机、
激光打孔机、
电镀设备、
溅射台、
光刻机、
刻蚀机等。
晶圆厂、封测厂均对 TSV 技术有深度研究。台积电、三星、英特尔 等晶圆厂在前道制造环节经验丰富，对前道 TSV 技术熟能生巧，因而在 2.5D/3D 封装技术上独占鳌头。
考虑到先进封装在封装和测试行业中的重要性日益凸显，先进封装设备在封装和测试设备中的占比也有望进一步提升。国产先进封装设备厂商持续迭代新产品。
北方华创作为中国半导体设备龙头厂商之一，在先进封装领域亦有诸多布局。目前公司的 UBM/RDL 金属沉积设备、TSV 金属沉积设备、TSV 刻蚀设备、全新 DESCUM 设备已经正式投放市场或已经 完成研发。
芯源微作为中国半导体涂胶显影设备龙头厂商之一，在先进封装领域亦有诸多布局。目前公司的单 片湿法刻蚀设备、单片湿法去胶机、单片清洗机、涂胶显影设备已经正式投放市场。
盛美上海作为中国半导体清洗设备龙头厂商之一，在先进封装电镀设备和清洗设备领域亦有诸多布 局。目前公司已经成功开发先进封装电镀设备、3D TSV 电镀设备。多款设备也处于研发和量产前期。
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