一、芯片封装技能
封装技能，是芯片家当必不可少的一环，就像人须要穿衣服一样，芯片生产出来须要封装。一个芯片生产出来不封装是无法直策应用的，封装既是对芯片的保护，也是为了给芯片供应一个对外交流的接口。封装的设计，就像给人穿衣服一样，要对芯片知冷知热，芯片事情时产生的热量必须通过封装外壳高效地传导出来，避免芯片烧毁，封装好的芯片可以隔绝空气减少元器件和电线氧化失落效。同时，芯片封装又不仅仅是穿衣服那么大略，你可以理解成高档的灯具绝不是大略地把电灯泡包起来。通过封装，可以让多个芯片整合在一起，发挥1+1大于2的功效。对付有些领域，封装的本钱乃至会超过芯片本身，可见芯片封装的主要性。
早期的芯片封装确实比较大略，只是把芯片给包装起来，并给芯片供应一个对外的接口。大家看过电路板的话，那些有两排插脚像短蜈蚣一样的元器件，便是利用早期的封装技能。但是随着芯片性能的不断提高，早期的封装技能就远远无法符合哀求了。后来有了方形芯片四面都是插脚的封装办法，再后来又发展出了焊球阵列封装。从外不雅观上看只是接口形式的变革，但是从内部看却越来越繁芜。
芯片封装从单芯片封装过渡到多芯片封装再到系统级封装。单芯片封装方面，从看重接头效率，到看重封装效果，比如芯片尺寸封装，像手机这样的设备哀求封装往后的芯片越小越好，也便是芯片封装外壳越小越好，哪怕封装后的芯片比别人大一点或者厚一点，都有可能成为被客户放弃的情由。当初台积电从三星手里面打劫苹果订单，便是依赖理念更前辈的封装技能。
二、多芯片封装和异构封装
多芯片封装方面，从水平排列封装，到三维叠加封装，再到多维异构封装。所谓的多维封装，便是相对付二维封装来说的。二维封装是让多个芯片并列摆放，芯片越多，封装出来的产品越大，在电路板上非常占用空间。为了减少尺寸就会用到多维封装，便是把芯片摞起来，不增加面积，只增加厚度。大家千万不要以为立体封装便是把几个芯片摞在一起就可以了。摞在一起的芯片若何散热，线路若何连接，如何减少厚度，相互之间若何减少滋扰，都是须要考虑的问题。
实在，三维叠加封装紧张运用在构造比较大略的存储芯片领域，更繁芜的芯片须要更繁芜的封装办法，也便是多维异构封装。
所谓的异构封装，便是把不同生产工艺乃至不同材料的芯片封装在一起的技能，紧张运用于系统级芯片的封装。所谓系统级芯片，我们拿手机芯片来举例，手机芯片已经不再是传统意义上的CPU，而是把CPU、GPU、AI芯片、内存、乃至通信芯片、电源掌握芯片等整合到一起的系统级芯片。这些芯片本身并不是一起生产出来的，生产工艺不一样，乃至生产材料都不一样，能不能有机整合到一起，就看封装的水平了。
有的朋友可能会问了，台积电那么厉害，为啥不直接把这些芯片整合生产出来，非要切成一片一片再封装呢？首先，芯片越繁芜，生产流程越繁芜，生产本钱越高。同样的芯片放到一个晶圆上生产，不同的核心放到不同的批次上生产，效率更高，本钱更低。其次，芯片生产特殊强调良率，也便是合格率。所有的芯片代工厂都无法做到良率百分百，而且芯片越大越繁芜，良率越低。显然把多核芯片拆开光降盆，要比整合到一起生产更划算。既然拆开光降盆，就必须要再整合在一起，封装的主要性就表示出来了。
多说一句，有些功率芯片，利用三代半导体技能，用砷化镓、氮化镓或碳化硅光降盆，并不能跟硅基芯片一起生产，就算是整合的时候，也不是大略摞起来就行了，必须要考虑材料的兼容性，还要综合考虑导热散热问题和线路连接问题，这对封装技能提出了比较高的哀求。
讲了这么多，大家也该当明白了，所谓的多维异构封装，并不是中国公司独创的，而是业内的通用做法。大家千万不要以为台积电不会封装，台积电能供应从芯片设计到芯片封装测试的全部做事，只不过最拿手的还是芯片生产环节，由于那是目前为止最不可替代的环节。台湾的芯片家当，便是从封装开始的，后来才逐渐涉足芯片制造。台湾省在芯片封装行业根本雄厚，技能领先，并非大陆公司可以轻易超越的。
至于说，多维异构封装技能能替代芯片工艺的不断提升，成为芯片生产行业下一步的发展方向，这一点是有一定道理的。随着芯片制程工艺的不断提高，芯片中的晶体管越做越小，生产难度越来越大，量子隧穿效应带来的功耗增加越来越明显，提高工艺制程带来的收益，将会小于改进封装工艺带来的收益。以是，近几年芯片封装领域的产值增加速率非常快，均匀超过了10%。
虽然封装工艺的前景无限，但是仅靠封装工艺是摆脱不了卡脖子限定的。大略点说便是，只会包装，不会生产，包装得再好，买不到得当的芯片来包装也是英雄无用武之地的。中国企业实现4nm芯片封装工艺，被某些人宣布得彷佛打破了4nm芯片生产工艺一样，又彷佛这个企业封装的芯片不是台积电或三星生产的一样。大家看到，笑笑也就好了。
三、前辈封装工艺可以摆脱对前辈光刻机的需求吗？
很多人可能认为最前辈的极紫外光刻机只适用于7nm以下制程工艺，14nm、28nm完备是深紫外光刻机的天下，用不到那么前辈的光刻机。这个理解是缺点的。深紫外光刻机生产14nm、28nm是没有问题，但是随着极紫外光刻机的遍及，深紫外光刻机就算是在28nm成熟工艺上的上风也将越来越少。长波长的深紫外光刻性能运用于28nm及以下制程的关键，便是通过多次曝光的办法。打个比方，极紫外光刻机一次曝光就能画出来的图形，深紫外光刻机可能须要三次曝光乃至更多次，才能画出来。
而且，就算画出来，也比极紫外光刻机画出来的图形粗糙多了，相应地，产品的良率远远低于极紫外光刻机生产出来的产品。当台积电、三星不断添置新的更前辈的极紫外光刻机，把相对较老的极紫外光刻机运用到成熟制程上时，对付只能运用深紫外光刻机的芯片代工厂来说，切实其实便是降维打击了。
凭借深紫外光刻机生产14nm芯片，加上立体封装就能让台积电哭晕的想法，太一厢宁愿了。不是无知，便是故意忽悠普通老百姓，赚取流量。更值得强调的是，就算是深紫外光刻机，也是依赖入口的，想实现国产化替代，短韶光内是不可能的。而且深紫外光刻机也有被禁售的可能性。与其靠嘴自嗨，还不如塌下心来支持干系研究，尽快帮助国家实现技能上的打破来得更可靠。
那位该说了，那这个实现4nm芯片封装的技能就没有任何意义了吗？当然不是，只假如技能打破，就故意义。4nm芯片生产工艺很难，这是众所周知的，这种芯片的封装也是非常困难的。毕竟工艺制程越小，晶体管越小，晶体管之间的间隔也越小，导线之间的间隔也越小。如何把芯片上的导线准确地接到外接接口上，本身就是非常磨练技能的。能实现4nm芯片的封装，本身便是技能上的巨大进步。再加上能实现多维异构封装，绝对值得夸奖。
但是从谨慎的角度考量，也还是有一些值得担忧的地方。第一，封装设计软件能否做到独立自主？如果做不到，随时有被禁用的风险。第二，生产设备是不是入口的？如果是，随时有被禁售的风险。第三，生产耗材能否做到独立自主？如果做不到，随时有被断供的风险。第四，核心专利是否节制在自己手里面？如果不是，风险可想而知。第五，能否不断提高市场霸占率？如果市场霸占率不高，利润不能做到持续增加，后续的研发乏力，企业将没有生存竞争力。
好了，就大略先容这么多吧。虽然我非常期待中国芯片家当能尽快走向独立自主，超过别国的技能。但所有的事情都须要努力加上韶光，不是一朝一夕就可以实现的。我现在能做的，便是多先容一些干系知识，让那些聪明的孩子们产生兴趣，立志从事高端科技行业，为行业发展做出自己的一份贡献。
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