从今天开始 ，写给小白我们聊聊芯片的片封普封装和测试（通常简称“封测”） 。
这一部分 ，装入在行业里也被称为后道（Back End）工序 ，门科一般都是写给小白由OSAT封测厂（Outsourced Semiconductor Assembly and Test ，外包半导体封装与测试）负责 。片封普
封装的装入目的先说封装 。
封装这个词 ，门科其实我们经常会听到 。写给小白它主要是片封普指把晶圆上的裸芯片（晶粒）变成最终成品芯片的过程 。源码下载
之所以要做封装 ，装入主要目的门科有两个 。
一个是写给小白对脆弱的晶粒进行保护 ，防止物理磕碰损伤 ，片封普也防止空气中的装入杂质腐蚀晶粒的电路。
二是让芯片更适应使用场景的要求 。
芯片有很多的应用场景 。不同的云计算场景 ，对芯片的外型有不同的要求 。进行合适的封装 ，能够让芯片更好地工作。
我们平时会看到很多种外型的芯片 ，其实就是不同的封装类型
封装的发展阶段封装工艺伴随芯片的出现而出现，迄今为止已有70多年的历史。服务器租用
总的来看 ，封装工艺一共经历了五个发展阶段 ：
接下来 ，我们一个个来说。
传统封装最早期的晶体管，采用的是TO（晶体管封装） 。后来，发展出了DIP（双列直插封装） 。
我们最熟悉的三极管造型 ，就是TO封装
再后来 ，由PHILIP公司开发出了SOP（小外型封装） ，亿华云并逐渐派生出SOJ（J型引脚小外形封装）、TSOP（薄小外形封装） 、VSOP（甚小外形封装） 、SSOP（缩小型SOP）、TSSOP（薄的缩小型SOP）及SOT（小外形晶体管） 、SOIC（小外形集成电路）等 。
DIP内部构造
第一 、第二阶段（1960-1990年）的封装 ，以通孔插装类封装（THP）以及表面贴装类封装（SMP）为主 ，属于传统封装 。
传统封装 ，主要依靠引线将晶粒与外界建立电气连接。
这些传统封装 ，直到现在仍比较常见 。源码库尤其是一些老的经典型号芯片 ，对性能和体积要求不高 ，仍会采用这种低成本的封装方式 。
第三阶段（1990-2000年） ，IT技术革命加速普及 ，芯片功能越来越复杂 ，需要更多的针脚 。电子产品小型化 ，又要求芯片的体积继续缩小 。
这时，BGA（球型矩阵 、免费模板球栅阵列）封装开始出现 ，并成为主流 。
BGA仍属于传统封装 。它的接脚位于芯片下方 ，数量庞大 ，非常适合需要大量接点的芯片 。而且 ，相比DIP，BGA的体积更为紧凑 ，非常适合需要小型化设备 。
BGA封装
BGA封装内部
和BGA有些类似的，还有LGA（平面网格阵列封装）和PGA（插针网格阵列封装） 。大家应该注意到了 ，我们最熟悉的CPU ，就是这三种封装 。
20世纪末，芯片级封装（CSP） 、晶圆级封装（WLP） 、倒装封装（Flip Chip）开始慢慢崛起。传统封装开始向先进封装演变。
相比于BGA这样的封装 ，芯片级封装（CSP）强调的是尺寸的更小型化（封装面积不超过芯片面积的1.2倍） 。
封装的层级（来自Skhynix）
晶圆级封装是芯片级封装的一种 ，封装的尺寸接近裸芯片大小 。
下期我们讲具体工艺的时候 ，会提到封装包括了一个切割工艺 。传统封装，是先切割晶圆 ，再封装 。而晶圆级封装 ，是先封装 ，再切割晶圆 ，流程不一样 。
晶圆级封装
倒装封装（Flip Chip）的发明时间很早。1960年代的时候，IBM就发明了这个技术 。但是直到1990年代，这个技术才开始普及 。
采用倒装封装，就是不再用金属线进行连接 ，而是把晶圆直接反过来 ，通过晶圆上的凸点（Bump） ，与基板进行电气连接。
和传统金属线方式相比 ，倒装封装的I/O（输入/输出）通道数更多 ，互连长度缩短 ，电性能更好 。另外 ，在散热和封装尺寸方面 ，倒装封装也有优势 。
先进封装的出现 ，迎合了当时时代发展的需求 。
它采用先进的设计和工艺 ，对芯片进行封装级重构，带来了更多的引脚数量、更小的体积 、更高的系统集成度 ，能够大幅提升系统的性能 。
进入21世纪后 ，随着移动通信和互联网革命的进一步爆发 ，促进芯片封装进一步朝着高性能、小型化 、低成本 、高可靠性等方向发展 。先进封装技术开始进入高速发展的阶段 。
这一时期 ，芯片内部布局开始从二维向三维空间发展（将多个晶粒塞在一起） ，陆续出现了2.5D/3D封装 、硅通孔（TSV） 、重布线层（RDL） 、扇入（Fan-In）/扇出（Fan-Out）型晶圆级封装 、系统级封装（SiP）等先进技术 。
当芯片制程发展逐渐触及摩尔定律的底线时 ，这些先进的封装技术 ，就成了延续摩尔定律的“救命稻草” 。
先进封装的关键技术2.5D/3D封装2.5D和3D封装 ，都是对芯片进行堆叠封装 。
2.5D封装技术，可以将两种或更多类型的芯片放入单个封装 ，同时让信号横向传送 ，这样可以提升封装的尺寸和性能。
最广泛使用的2.5D封装方法 ，是通过硅中介层（Interposer）将内存和逻辑芯片（GPU或CPU等）放入单个封装 。
2.5D封装需要用到硅通孔（TSV） 、重布线层（RDL） 、微型凸块等核心技术。
3D封装是在同一个封装体内，于垂直方向叠放两个以上芯片的封装技术 。
2.5D和3D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 ，连接上下层芯片堆叠 。相对来说 ，3D封装的要求更高 ，难度更大 。
2.5D和3D封装起源于FLASH存储器（NOR/NAND）及SDRAM的需求 。大名鼎鼎的HBM（High Bandwidth Memory，高带宽存储器） ，就是2.5D和3D封装的典型应用。将HBM和GPU进行整合 ，能够进一步发挥GPU的性能 。
HBM ，对于GPU很重要，对AI也很重要
HBM通过硅通孔等先进封装工艺 ，垂直堆叠多个DRAM ，并在Interposer上与GPU封装在一起。HBM内部的DRAM堆叠 ，属于3D封装 。而HBM与GPU合封于Interposer上 ，属于2.5D封装 。
现在业界很多厂商推出的新技术，例如CoWoS 、HBM 、Co-EMIB 、HMC 、Wide-IO 、Foveros 、SoIC、X-Cube等 ，都是由2.5D和3D封装演变而来的。
系统级封装（SiP）大家应该都听说过SoC（System on Chip，系统级芯片） 。我们手机里面那个主芯片 ，就是SoC芯片 。
SoC，简单来说 ，是将多个原本具有不同功能的芯片整合设计到一颗单一的芯片中。这样可以最大程度地缩小体积 ，实现高度集成 。
但是，SoC的设计难度很大 ，同时还需要获得其他厂商的IP（intellectual property）授权 ，增加了成本 。
SiP（System In Packet ，系统级封装） ，和SoC就不一样 。
SiP将多个芯片直接拿来用 ，以并排或叠加的方式（2.5D/3D封装） ，封装在一个单一的封装体内 。
尽管SiP没有SoC那样高的集成度 ，但也够用 ，也能减少尺寸，最主要是更灵活 、更低成本（避免了繁琐的IP授权步骤） 。
业界常说的Chiplet（小芯粒 、小芯片） ，其实就是SiP的思路 ，将一类满足特定功能的裸片（die） ，通过die-to-die的内部互联技术 ，互联形成大芯片 。
硅通孔（TSV）前面反复提到了硅通孔（through silicon via ，TSV，也叫硅穿孔） 。
所谓硅通孔，其实原理也挺简单，就是在硅介质层上刻蚀垂直通孔 ，并填充金属 ，实现上下层的垂直连接，也就实现了电气连接 。
由于垂直互连线的距离最短 、强度较高 ，所以 ，硅通孔可以更容易实现小型化、高密度 、高性能等优点 ，非常适合叠加封装（3D封装） 。
硅通孔的具体工艺，我们下期再做介绍 。
重布线层（RDL）RDL是在芯片表面沉积金属层和相应的介电层，形成金属导线 ，并将IO端口重新设计到新的 、更宽敞的区域 ，形成表面阵列布局 ，实现芯片与基板之间的连接 。
RDL技术
说白了 ，就是在硅介质层里面重新连线 ，确保上下两层的电气连通 。在3D封装中 ，如果上下堆叠的是不同类型的芯片（接口不对齐），则需要通过RDL重布线层 ，将上下层芯片的IO进行对准。
如果说TSV实现了Z平面的延伸 ，那么，重布线层（RDL）技术则实现了X-Y平面进行延伸 。业界的很多技术 ，例如WLCSP 、FOWLP 、INFO 、FOPLP 、EMIB等 ，都是基于RDL技术 。
扇入（Fan-In）/扇出（Fan-Out）型晶圆级封装WLP（晶圆级封装）可分为扇入型晶圆级封装（Fan-In WLP）和扇出型晶圆级封装（Fan-Out WLP）两大类 。
扇入型直接在晶圆上进行封装 ，封装完成后进行切割 ，布线均在芯片尺寸内完成 ，封装大小和芯片尺寸相同 。
扇出型则基于晶圆重构技术，将切割后的各芯片重新布置到人工载板上 。然后 ，进行晶圆级封装 ，最后再切割。布线可在芯片内和芯片外 ，得到的封装面积一般大于芯片面积 ，但可提供的IO数量增加 。
目前量产最多的 ，是扇出型产品。
以上 ，小枣君尽可能简单地介绍了一些封装的背景知识。
技术雷达站
