DPA分析-高阶封装的剖面制样
引言
在集成电路发展的数十年里,封装形式从最典型的DIP、QFP发展到系统级SiP封装和PoP封装(Package on Package),再到如今的2.5D、3D高阶封装,封装技术和集成度得到了显著提升。
2.5D封装简介
2.5D封装通常应用于高性能的CPU、FPGA和人工智能等领域。它是一种将主逻辑芯片和HBM高带宽储存器等芯片同时集成的封装形式,具体的封装结构因厂家而异,主流的技术路线包括英特尔的EMIB和台积电的CoWoS。以CoWoS为例,它是由Chip on Wafer on Substrate缩写而来,即先将各主芯片和储存器集成堆叠到无源的Wafer(中介层)上,再将CoW部分封装在有机载板Substrate上。

图1 2.5D封装芯片的典型结构
Interposer上的RDL使得各芯片之间的电信号可以直接交流,并通过Interposer中的硅通孔(TSV)传输到有机载板以完成与外界的连接。这种封装形式具有以下优点:
1、减小器件所占用的面积,充分利用纵向空间,降低功耗;
2、缩短各芯片之间的电信号传输距离,减少导线寄生电容的影响。
然而,复杂的封装过程也增加了制程工艺的难度,导致某些制程环节成本高昂以及整体良率下降等问题。
Cross Section切片剖面观察
切片制样是常见的破坏性物理分析手段,常见于检查器件内部结构或缺陷等场景。在制样过程中,需要避免人为引入的noise和crack,否则将影响我们对器件本身的缺陷的判断。
难点1:避免机械应力对芯片结
引言
在集成电路发展的数十年里,封装形式从最典型的DIP、QFP发展到系统级SiP封装和PoP封装(Package on Package),再到如今的2.5D、3D高阶封装,封装技术和集成度得到了显著提升。
2.5D封装简介
2.5D封装通常应用于高性能的CPU、FPGA和人工智能等领域。它是一种将主逻辑芯片和HBM高带宽储存器等芯片同时集成的封装形式,具体的封装结构因厂家而异,主流的技术路线包括英特尔的EMIB和台积电的CoWoS。以CoWoS为例,它是由Chip on Wafer on Substrate缩写而来,即先将各主芯片和储存器集成堆叠到无源的Wafer(中介层)上,再将CoW部分封装在有机载板Substrate上。
图1 2.5D封装芯片的典型结构
Interposer上的RDL使得各芯片之间的电信号可以直接交流,并通过Interposer中的硅通孔(TSV)传输到有机载板以完成与外界的连接。这种封装形式具有以下优点:
1、减小器件所占用的面积,充分利用纵向空间,降低功耗;
2、缩短各芯片之间的电信号传输距离,减少导线寄生电容的影响。
然而,复杂的封装过程也增加了制程工艺的难度,导致某些制程环节成本高昂以及整体良率下降等问题。
Cross Section切片剖面观察
切片制样是常见的破坏性物理分析手段,常见于检查器件内部结构或缺陷等场景。在制样过程中,需要避免人为引入的noise和crack,否则将影响我们对器件本身的缺陷的判断。
难点1:避免机械应力对芯片结
