在半导体行业,摩尔定律曾是推动技术进步的核心法则。然而,随着晶体管尺寸接近物理极限,成本不再随之下降,传统的晶圆代工厂模式面临挑战。在此背景下,NHanced Semiconductors提出了“晶圆代工厂 2.0”模式,旨在通过先进封装技术和异构集成,开辟半导体发展的新路径。
晶圆代工厂 2.0:从规模化到定制化的转变
传统的晶圆代工厂 1.0模式强调大批量生产,适用于标准化、高需求的芯片制造。然而,这种模式在面对多样化、小批量需求时显得力不从心。晶圆代工厂 2.0则通过引入先进封装技术,如3D封装、2.5D封装和小芯片(chiplet)设计,实现了高度定制化的生产方式。这种模式不仅降低了开发成本,还缩短了产品上市时间,特别适合初创企业、科研机构和特定应用领域。
小芯片技术:模块化设计的关键
小芯片技术将复杂的系统功能拆分为多个功能模块,每个模块可以独立设计和制造,然后通过先进封装技术集成在一起。这种模块化设计不仅提高了设计灵活性,还显著降低了非经常性工程成本。据NHanced Semiconductors介绍,采用小芯片技术可以使非经常性工程成本比前沿半导体节点低约100倍。
图:晶圆代工厂2.0技术(图源:3DIncites)
直接键合互连(DBI):实现高性能集成
DBI技术是一种低温混合键合方法,能够将两个晶圆、芯片或小芯片表面永久键合在一起。这种技术具有低电容、密封性能好和互连带宽丰富等优点,有助于降低功耗、提高速度,并适用于极端环境下的应用。NHanced Semiconductors在其先进封装工艺中广泛应用DBI技术,提升了产品的性能和可靠性。
NHanced Semiconductors的实践与布局
NHanced Semiconductors是美国首家专注于先进封装的纯代工厂,致力于推广晶圆代工厂 2.0模式。公司在印第安纳州奥登市建立了先进封装组装设施,配备了最先进的洁净室和生产设备,支持从小批量到中等批量的定制化生产。此外,公司还在北卡罗来纳州的莫里斯维尔设有研发和制造设施,专注于小批量制造、内部工艺开发和客户原型设计。
结语
随着半导体行业的发展,传统的制造模式已难以满足日益多样化的市场需求。晶圆代工厂 2.0通过先进封装技术和模块化设计,为半导体行业提供了新的发展方向。NHanced Semiconductors作为该模式的先行者,正在通过实际行动推动行业的转型与升级。