華為最新發佈的PuraX摺疊屏手機在行業內掀起了軒然大波,不僅因為其創新的摺疊設計,更因為拆解視頻中揭示的一個令人意外的細節:該款手機搭載的麒麟9020晶片,其封裝工藝相較於以往有了顯著的變化,厚度明顯增加。這一變化源於華為採用的全新一體式封裝技術。
據拆解視頻顯示,麒麟9020晶片的封裝方式摒棄了傳統的夾心餅結構,轉而採用了SoC與DRAM一體化封裝的新形式。儘管目前尚不清楚具體的封裝技術是CoWoS、InFO-PoP還是其他形式,但這一變化無疑展示了中國在先進封裝技術領域的又一突破。國內晶片設計、封裝及記憶體廠商之間的協同合作已初露端倪。
先進封裝技術並非新鮮事物,蘋果公司在其iPhone產品中早已有所應用。早在2007年,當第一代iPhone問世時,其內部的層疊封裝技術(PoP)便引起了業界的廣泛關注。PoP技術通過將兩個或多個晶元封裝在一起,形成緊湊的整體結構,以節省空間並提升性能。然而,在相當長的一段時間內,PoP技術似乎淡出了人們的視線,直到更先進的手機設計再次將其納入考量。
台積電在2016年推出的InFO(集成式扇出型封裝)技術,為封裝技術帶來了新的變革。InFO-PoP技術結合了InFO與PoP的優勢,將晶元直接放置在基板上,通過RDL(重布線層)實現晶元與基板的互連。這一技術不僅提高了I/O連接的數量,還實現了更緊湊和高效的設計。蘋果在其A10晶片上首次應用了InFO技術,並隨後衍生出了InFO-oS、InFO-LSI、InFO-PoP以及InFO-AiP等多種技術應用。
InFO-PoP技術的優勢在於其靈活性和空間節省能力。DRAM封裝可以容易地更換,同時晶元之間的連接更短,提高了性能並減少了延遲。RDL層的使用降低了設計成本,支援更多的引腳數量,並提高了元件的可靠性。這些優勢使得InFO-PoP技術在行動裝置等領域得到了廣泛應用。
蘋果作為較早引入先進封裝的手機晶片商,其與台積電在先進封裝技術上的深度合作研發為其帶來了顯著的競爭優勢。隨著製程技術的不斷進步,晶片和晶圓成本不斷攀升,蘋果對先進封裝技術的需求也愈發迫切。蘋果不僅在SoC層面實現了高效的D2D通信協定和物理層設計,還創新定製了封裝架構UltraFusion,以滿足其對性能和成本的雙重需求。
安卓陣營也在逐漸走向先進封裝技術的趨勢。無論是出於代工成本的考量,還是PC晶片的IP複用需求,先進封裝技術都成為了不可或缺的一部分。國內手機晶片廠商也在積極與下游廠商合作,開發相關技術以降低封裝成本。例如,一家知名的手機SoC設計公司便公開了一種晶元堆疊封裝及終端設備專利,旨在解決採用矽通孔技術導致的成本高昂問題。
然而,蘋果似乎正在考慮對其封裝技術進行新的調整。有消息稱,從2026年開始,蘋果將在iPhone 18系列中放棄現有的封裝堆疊記憶體(PoP)設計,轉而採用晶元與記憶體分離的架構。這一變化旨在提升數據傳輸速率和頻寬,以滿足日益增長的AI計算需求。蘋果正與三星合作開發下一代LPDDR6記憶體技術,預計數據傳送速率和頻寬將是目前LPDDR5X的2至3倍。
分離設計不僅有助於提升性能,還有助於散熱優化。記憶體與SoC物理分離后,每個元件的散熱效率將得到提升,從而降低晶片過熱導致的性能瓶頸。儘管這一變化意味著蘋果將放棄部分PoP技術的優勢,但採用更合適的先進封裝技術將是其未來的發展方向。
華為PuraX手機的發佈,以及蘋果在封裝技術上的新動向,都預示著手機晶元封裝技術正迎來新的變革。隨著技術的不斷進步和需求的不斷變化,先進封裝技術將在未來發揮更加重要的作用。