芯片封装技术中不同术语的基本定义

以下文章来源于IC封装和设备工程师，作者封装和设备工程师

在现代芯片封装技术中，"bump" 和 “micro bump” 是用于不同封装类型的关键组件，尤其在3D集成技术中起到至关重要的作用。在解释它们在不同场景(如fanout封装、interposer应用和HBM(High Bandwidth Memory)中的应用)的不同点和联系之前，首先了解这些术语的基本定义很重要。

1. Bump的基本定义

"Bump"通常指的是芯片封装中的连接点，这些连接点是微小的凸起结构，用于将芯片的电路连接到外部封装或其他芯片上。Bumps主要由金属(例如铜、锡或铅锡合金)制成，用于形成电气连接和机械固定。

2. Fan-Out封装中的Bump

在Fan-Out级封装技术(FO-WLP)中，bump用于连接芯片的I/O端点到一个更大的载体(通常是一个重分布层，RDL)。这里的bumps大小一般比传统封装中的要大，因为它们不仅需要处理电气连接还要承担更多机械固定的作用。Fan-Out封装的一个主要优势是它允许芯片外部的I/O分布得更广，从而实现更高的连接密度和改善电气性能。

3. Interposer应用中的Micro Bump

Interposer是一种用于连接多个芯片的平台(如芯片与芯片堆叠或芯片与基板之间的连接)，常见于2.5D封装配置中。在这种配置中，micro bumps通常用于将芯片连接到硅interposer上。这些micro bumps的尺寸通常比在FO-WLP中使用的bumps小得多，它们能够支持更高密度的I/O连接，适合于高性能计算和大数据传输需求。

4. HBM中的Micro Bump

HBM技术通过垂直堆叠多个内存芯片(通常使用硅通孔，TSV)和一个逻辑芯片来极大地提升内存带宽。在这种堆叠中，使用的micro bumps也是非常小的，以适应堆叠中每个层次之间紧凑的间隙和高密度的I/O需求。这些micro bumps通常用于实现高效的热和电管理。

联系与区别

尺寸和用途：Fan-Out中的bumps相比于用于interposer和HBM的micro bumps体积更大，因为其除了电气连接外，还承载较重的机械负荷。而interposer和HBM使用的micro bumps则更专注于实现高密度、高性能的电气连接。

性能要求：用于HBM的micro bumps要求非常高的精度和可靠性，因为它们用于处理大量的数据传输和热管理。而interposer的micro bumps虽然也是高密度，但相对的性能压力可能会低一些，主要依赖于具体的应用场景。

技术挑战：在制造过程中，精确放置和连接这些极小的micro bumps提出了更高的技术挑战，包括对准度、焊料的均匀性以及后续的测试和封装。