芯片垂直堆疊的優勢

一、提高集成度

芯片垂直堆疊能夠在有限的空間內集成更多的芯片，從而顯著提高系統的集成度。通過將多個芯片垂直堆疊在一起，減少了芯片之間的物理距離，節省了電路板的空間，使得電子設備能夠在更小的體積內實現更強大的功能。例如，在移動設備中，芯片垂直堆疊可以讓手機等設備在保持輕薄的同時，具備更強大的處理能力和更多的功能。

二、提升性能

垂直堆疊可以縮短芯片之間的信號傳輸路徑，減少信號延遲，從而提升系統的整體性能。多個芯片協同工作，能夠實現更高的運算速度和數據處理能力。以臺積電的3DWoW硅晶圓堆疊技術為例，將7nm工藝生產的芯片性能提升至超過5nm工藝生產的芯片，功耗降低16%。

三、降低功耗

由于芯片之間的連接更緊密，信號傳輸更高效，減少了不必要的能量損耗，從而降低了整個系統的功耗。IBM和三星研發的垂直傳輸場效應晶體管（VTFET）設計能夠讓芯片上的晶體管分布更加密集，電流在晶體管堆疊中上下流動，使設備“性能提高兩倍或能源使用減少85%”。

四、節約成本

在一定程度上，芯片垂直堆疊可以利用成熟工藝的芯片，通過堆疊來達到更高性能，從而降低了對先進工藝制程的依賴，有助于降低生產成本。臺積電通過成熟工藝為客戶提供更高的性能，滿足客戶需求的同時，將先進工藝釋放給愿意付出更高價錢的客戶，實現了成本和效益的平衡。

五、增強功能多樣性

不同功能和性能的芯片可以通過垂直堆疊實現異構集成，為系統提供更豐富的功能。例如，在系統級集成中，可以將處理器、圖形處理器、內存、射頻模塊等多個芯片層在垂直方向上堆疊在一起，滿足各種復雜的應用需求。

芯片垂直堆疊的技術挑戰

• 散熱問題：多個芯片堆疊在一起會產生更多的熱量，需要更高效的散熱解決方案，否則可能會影響芯片的性能和穩定性。

• 制造工藝復雜性：芯片垂直堆疊涉及到復雜的制造工藝，包括精確的堆疊、互連和封裝等環節，對技術和設備要求較高。

• 信號干擾：芯片之間的緊密堆疊可能導致信號干擾，需要優化設計來減少干擾，確保信號傳輸的質量。

芯片封裝清洗介紹

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·         水基清洗的工藝和設備配置選擇對清洗精密器件尤其重要，一旦選定，就會作為一個長期的使用和運行方式。水基清洗劑必須滿足清洗、漂洗、干燥的全工藝流程。

·         污染物有多種，可歸納為離子型和非離子型兩大類。離子型污染物接觸到環境中的濕氣，通電后發生電化學遷移，形成樹枝狀結構體，造成低電阻通路，破壞了電路板功能。非離子型污染物可穿透PC B 的絕緣層，在PCB板表層下生長枝晶。除了離子型和非離子型污染物，還有粒狀污染物，例如焊料球、焊料槽內的浮點、灰塵、塵埃等，這些污染物會導致焊點質量降低、焊接時焊點拉尖、產生氣孔、短路等等多種不良現象。

·         這么多污染物，到底哪些才是最備受關注的呢？助焊劑或錫膏普遍應用于回流焊和波峰焊工藝中，它們主要由溶劑、潤濕劑、樹脂、緩蝕劑和活化劑等多種成分，焊后必然存在熱改性生成物，這些物質在所有污染物中的占據主導，從產品失效情況來而言，焊后殘余物是影響產品質量最主要的影響因素，離子型殘留物易引起電遷移使絕緣電阻下降，松香樹脂殘留物易吸附灰塵或雜質引發接觸電阻增大，嚴重者導致開路失效，因此焊后必須進行嚴格的清洗，才能保障電路板的質量。

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