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现在，在半导体封装中，高性能处理器宽广摄取FCBGA（倒装芯片球栅阵列封装）封装形状。由于高性能处理器领有较大功耗，这对封装的散热系统提倡了更高的条目。铟片（In），行为一种高导热性的金属材料，在大尺寸封装居品中常被看作是传统热界面材料（TIM）胶的替代品，并在高效热握住方面成为潜在的理念念选定。
在此配景下，10月29日，集微网举办了第81期“集微公开课”行径，华天科技FC封装参议室总监汪民进行了《华天科技公开课：FCBGA高散热铟片封装先容》的主题共享，详备先容了FCBGA愚弄市集、铟片在FCBGA封装中的愚弄以及愚弄中的问题。
2027年FCBGA封装市集限制将达169亿好意思元 AI成主要驱能源
汪民指出，2023年，FCBGA封装市集限制约126.53亿好意思元，在网罗、汽车、东说念主工智能（AI）和办事器基础要津需求的激动下，展望2027年将达到169亿好意思元，CAGR（复合年均增长率）为8.8%。
汪民从个东说念主电脑（PC）市集、办事器市集、算力芯片市集等方濒临FCBGA愚弄市集近况及预测作念了详备的共享。
据市集走访机构Canalys的数据自大，2024年第一季度环球PC总出货量增长3.8%，达到5720万台，展望2024年将增长到2.65亿台，同比增长8%。与此同期，Canalys暗示，AI或将成为PC市集增长的新驱能源，预估本年环球AI PC出货量4800万台，占PC出货总量的18%。预估2025年环球AI PC出货量逾越1亿台，占PC出货总量的40%。2024年至2028年时间CAGR将达到44%。
办事器方面，TrendForce数据自大，2024年环球办事器出货量展望将达1365.4万台，同比增长2.05%，其中AI办事器市集出货量将达到150.4万台，同比增长27.1%，中国AI办事器2024年市集出货量达到42.1万台，同比增长18.9%，AI办事器市集举座看好。TrendForce暗示，过去，AI办事器出货增速将高于办事器举座。
在算力芯片市集，2024年CPU市集限制收复增长，展望达到710亿好意思元，同比增长23%。而受益于数字经济及东说念主工智能，数据中心、AI办事器市集增长飞快，GPU加快放量，2024年市集握续扩大，展望达到940亿好意思元，同比增长88%。
除了对愚弄市集的全面的先容，汪民还在愚弄的芯片层面作念了深切的分析。
高性能处理器多摄取FCBGA封装 FCBGA+铟片显耀晋升散热性能
汪民先容称，与传统PC相通，AI PC的中枢部件为芯片。但由于AI所需的巨量算力需求，AI芯片成为一条全新赛说念，为市集提供了无穷念念象的空间。因此，包括英伟达、英特尔、高通在内的芯片巨头成为此轮AI PC波浪中布局最为积极的先驱。
他以苹果M1 Pro、英特尔Ultra 9 185H以及AMD Ryzen 7735U芯片为例，对芯片的封装容颜进行了讲解。汪民暗示，现在AI PC芯片的主流封装容颜为FCBGA+铟片（如苹果M1芯片以及AMD Ryzen 7735U芯片），而过去跟着算力加多以及对居品尺寸的条目，会像英特尔Ultra 9 185H的容颜，在FCBGA＋铟片的基础上，使用MCM（多芯片模块）封装。
在AI办事器方面，汪民说，从AI办事器的硬件架构来看，频繁配备有高效力的CPU、GPU、TPU、专用的AI加快器，以及多数的内存和存储空间。AI办事器的算力芯片主要分为检会型以及推理型。推理型居品主要为大颗FCBGA+铟片封装决策，检会型AI芯片主要为FCBGA+MCM+铟片的封装决策。
汪民指出，现在外洋AI办事器芯片大多使用2.5D封装，国内厂商也在冉冉研发2.5D封装本事，笃信在不久的将来，国产AI办事器芯片也将从FCBGA+铟片封装及FCBGA+MCM+铟片封装决策向2.5D先进封装过渡。
此外，自动驾驶也已成为FCBGA封装市集的主要驱能源。现在ADAS（高档驾驶扶持系统）环球主要以英伟达、高通、Mobileye为主，国内主要以H公司、地平线、黑芝麻为主，其中英伟达、高通一经运转出现以中央计较式架构为方针的中央计较SoC，算力均在1000TOPS以上，国内还所以自动驾驶SoC为主。ADAS芯片的封装均以FCBGA+铟片为主，芯片主要为SoC芯片，对散热及算力、可靠性有颠倒高的条目。
在散热方面，华天科技通过对铟片封装本事的深切参议，得手地终了FCBGA铟片封装本事的招引，从而显耀晋升了封装的散热性能。对比高导热胶，铟片的散热达到86W/m-k，散热性能彰着晋升。
汪民以HFCBGA 50X50为例进行了训诫，将尺寸为22.6×14.48×0.775mm的芯片进行热仿真，铟片居品较摄取TIM胶X-23-7772-4居品，结温裁减约6.3℃，Theta-Ja裁减0.75%。
华天科技 科罚铟片封装三浩劫题
汪民说，在铟片封装过程中，华天科技主要摄取了真空回流焊工艺。回流焊的形状效率高，资本低，亦然现在主流的焊合形状。汪民详备训诫了这一过程，铟片封装可分为三步：最初FC &元器件芯片贴装完后，对元器件周围摄取胶水隐敝固化等形状休止保护；其次是铟片贴装，包括在背晶名义进行涂覆Flux（助焊剂），进行SMT贴铟片，再在铟片名义涂覆Flux；终末是贴背金属散热盖子，包括贴散热盖，大压力Snap Cure（粘合）以及真空Reflow（回流）。
汪民指出，在铟片封装中，主要碰到以下三浩劫题：一是铟片Void（虚浮）偏大：经过高温回流，比如植球回流后Void增大；二是铟片经过高温回流后容易流出芯片区域，并沾污到傍边的元器件；三是保护元器件驻防铟回流沾污的UV胶水经过高温回流后发生Crack（裂纹）。关于这三浩劫题，汪民对出现的原因及科罚决策进行了缜密阐发。
汪民指出，在涂覆Flux时，淌若Flux量比拟多，在一次回流铟片焊合形成后，Flux在铟片焊合面有残留，在二次高温回流（温度逾越235℃）会发生铟片Void彰着增大昂扬。此外，过大的真空值及真空时辰、Flux时效特质也会导致Void的偏大问题。对此汪民给出了三种科罚成见。汪民暗示，铟片的熔点157℃，针对铟片回流焊合，频繁回流最高温度180~190℃领域即可；为裁减和减小铟片回流过程中的Void，频繁摄取Vacuum Reflow（真空回流焊）的形状，真空区域建树在炉子的高温Peak区域；真空弧线建树要妥当，过小的真空值及真空时辰会导致Devoid后果不好，过大的真空值及真空时辰，会导致铟片回流熔融状态下游出芯片区域，沾污傍边的元器件或变成芯片上铟隐敝面积变少。
而为了驻防高温回流跑铟发生，汪民暗示不错用Cover形状、散热盖挡墙、UV胶Coating、Dam & Fill胶四种形状保护器件，以幸免沾污到傍边的元器件导致器件短路等关联的不良昂扬。
关于第三个问题，汪民指出，UV胶水Cure后，碰到高温回流比如植球工艺中的回流焊会发生Crack，绝顶是屡次高温回流额气象Crack更为彰着。关于此类问题，汪民合计通过改善UV胶水的特质，比如Tensile强度，Modulus（模量）等，这使得UV胶水抗高温回流Crack有改善然而未能都备科罚问题。此新手业有使用低温锡球植球的作念法，因为低温锡球不错在较低的温度下进行植球，从而减少对UV胶水的热冲击，裁减Crack的风险。
汪民绝顶提到，为了去除铟片回流过程中的Void，压力烘箱是一种值得关切的圭表。铟片在压力烘箱中形成焊合的同期Devoid，不错灵验减少或放手焊合材料中的Void，从而提高焊合的质料和可靠性。
在公开课终末，汪民流露华天科技正在招引第二代铟片科罚决策。相干于第一代铟片，第二代居品不需要用到Flux，径直在背晶上贴铟片后进行回流焊合，工艺历程浅近，因此Void管控较好。但与此同期，二代铟片因为莫得喷涂flux，在轨说念传输过程中，铟片会飘荡，在压合的过程中也会有偏移的可能性，最终会导致回流后隐敝偏低。淌若此类问题不错科罚，岂论在工艺历程照旧位置管控方面，都将有质的晋升。