本文来自微信公众号“半导体行业观察”，编译自marklapedus。
IBM和Deca Technologies在半导体封装领域结成了重要联盟，此举将使IBM进入先进的扇出型晶圆级封装市场。
根据该计划，IBM预计将在其位于加拿大魁北克省南部城市布罗蒙特(Bromont)的现有封装工厂内建立一条新的高产量生产线。未来某个时候，IBM的新生产线预计将生产基于Deca的M系列扇出型中介层技术(MFIT)的先进封装。MFIT技术可实现一类新型复杂的多芯片封装。
尽管如此，IBM多年来一直在布罗蒙特为外部客户提供封装和测试服务，以满足其内部需求。随着Deca的宣布，IBM将扩展其封装能力，并进入扇出型晶圆级封装(FOWLP)领域。
基本上，芯片在晶圆厂制造完成后，会被组装成封装。封装是一种小型外壳，用于保护一个或多个芯片免受恶劣工作条件的影响。FOWLP是一种先进的封装形式，可以将复杂的芯片集成到封装中。FOWLP和其他类型的封装有助于提升芯片性能。
Deca的MFIT是FOWLP的高级形式，其中最新的存储器件、处理器和其他芯片可以集成在2.5D/3D封装中。Deca首席执行官Tim Olson表示：“MFIT是一个面向AI和其他内存密集型计算应用的高密度集成平台。”（见下图1）
扇出型封装是一项赋能技术，但全球大部分（即便不是全部）扇出型晶圆级封装（FOWLP）产能都位于亚洲。日月光、台积电等公司在亚洲各地生产扇出型封装。
然而，一些客户可能希望在北美制造和封装芯片。未来某个时候，客户可能会在北美拥有两种新的扇出型生产能力选择。IBM正在努力实现这一点。此外，美国晶圆代工厂SkyWater正在美国一家工厂开发基于Deca技术的扇出型生产能力。
IBM简史
IBM是计算机领域的标志性品牌，有着悠久的历史。它在半导体行业也有着悠久、有时甚至痛苦的历史。
IBM的起源可以追溯到1911年，当时一家名为计算-制表-记录公司(CTR)的公司成立。CTR提供记录保存和测量系统。1924年，CTR更名为国际商业机器公司(International Business Machines)。
1952年，IBM推出了其首台商用/科学计算机，名为701电子数据处理机（EDP）。701集成了三种电子设备——真空管、磁鼓和磁带。
四年后，IBM成立了一个新的半导体研发团队，目标是为其系统找到一种替代过时真空管的技术。20世纪60年代，IBM开发了一种新的、更先进的替代技术——基于一种名为集成电路(IC)的新兴技术的固态电子器件。此后，该公司在其计算机产品线中采用了更先进的芯片技术。
1966年，IBM成立了微电子部门，成为公司的半导体部门。当时，该公司为自己的系统开发芯片。同年，IBM的罗伯特·丹纳德发明了DRAM，这种设备至今仍被用作个人电脑、智能手机和其他产品的主存储器。
另一件大事发生在1993年，IBM进军商用半导体市场。该公司制造并向外部客户销售ASIC、处理器和其他芯片。
20世纪90年代，IBM也进军代工业务，为与台积电等公司的竞争奠定了基础。IBM为代工客户提供尖端工艺和射频技术。该公司在自己的晶圆厂生产芯片。
然而，在2010年代，IBM的微电子部门陷入了困境。该部门在商用半导体业务中举步维艰，损失了数百万美元。其代工业务也遭遇了失败。
2014年，IBM将其微电子部门（包括晶圆厂和代工业务）出售给了代工供应商GlobalFoundries（GF）。IBM向GF支付了约15亿美元，以收购其微电子部门。
IBM目前的半导体/封装工作
时光飞逝。如今，IBM不仅提供系统服务，还提供混合云和咨询服务。该公司仍然涉足半导体行业。它设计处理器和其他芯片，但不再在自己的晶圆厂生产。它依靠代工厂商来生产芯片。
此外，IBM在纽约设有大型半导体研发中心。2015年，该公司的研发部门开发了一项名为纳米片(nanosheet)的突破性晶体管技术。纳米片本质上是一种下一代环绕栅极(GAA)晶体管。
此外，多年来，IBM一直为布罗蒙的客户提供封装和测试服务。事实上，布罗蒙工厂是北美最大的外包半导体封装和测试(OSAT)工厂。该公司在该工厂提供倒装芯片封装和测试服务。此外，IBM还在开发一种用于共封装光学器件的组装工艺。
IBM还与总部位于日本的晶圆代工初创公司Rapidus建立了重要联盟。Rapidus正在开发基于IBM纳米片晶体管技术的2nm工艺。
Rapidus和IBM也在共同开发各种生产芯片的方法。芯片本质上是小型模块化芯片。这些芯片通过电连接，然后组合在一个封装中，形成一个全新的复杂芯片。
现在，IBM正在与Deca合作开发扇出型封装能力。据IBM网站介绍，该公司计划在2026年下半年增加FOWLP制造能力。
什么是扇出？
FOWLP并非新技术，其发展历史悠久。FOWLP在2016年声名鹊起，当时苹果公司在其iPhone 7中使用了台积电的扇出型封装技术。
在封装中，台积电将DRAM芯片堆叠在应用处理器之上。这款名为A10的处理器由苹果设计，并由台积电采用16纳米工艺制造。苹果还在后续手机中采用了台积电的扇出型封装技术。
FOWLP的应用范围十分广泛。例如，扇出型封装可以集成多个芯片和组件，例如MEMS、滤波器、晶体和无源器件。但扇出型封装的独特之处在于它能够开发出拥有大量I/O接口的小尺寸封装。
很多情况下，小芯片会封装在大尺寸封装中。这会占用太多空间。据ASE称，在扇出型封装中，“封装尺寸大致与芯片本身相同”。“扇出型封装可以定义为任何连接从芯片表面扇出，从而支持更多外部I/O的封装。”
全球最大的OSAT厂商台湾日月光（ASE）生产基于Deca M系列技术的扇出型封装生产线。韩国OSAT厂商Nepes是Deca的另一家授权厂商。
在研发方面，IBM和SkyWater正在基于Deca的技术开发扇出型封装。去年，SkyWater和Deca宣布与美国国防部签订了一份价值1.2亿美元的合同。预计到今年年底，SkyWater将在位于美国的工厂生产扇出型封装。
与此同时，Deca自身也开发了多个不同版本的M系列扇出型技术。总体而言，M系列技术能够帮助客户开发单芯片和多芯片封装、3D封装以及芯片集。Deca还针对M系列技术开发了一种名为“自适应图案化”（Adaptive Patterning）的制造技术，用于生产细间距扇出型封装。
Deca的M系列包含一个名为MFIT的版本。这是一项先进的技术，涵盖双面布线、密集3D互连和嵌入式桥接芯片。它使客户能够开发集成高带宽内存(HBM)、处理器和其他设备的多芯片封装。
Deca的Olson表示：“MFIT采用M系列芯片优先扇出技术，并结合嵌入式桥接技术，为芯片创建高密度中介层，最后安装处理器和内存芯片。自适应图案化技术能够以低于10µm的间距实现极高的密度。”
他表示：“MFIT采用Deca的第二代技术，该技术最初针对嵌入式元件采用20µm间距，并计划逐步实现更细间距。用于芯片级器件的中介层上的倒装芯片技术，最初与当前行业领先的间距一致，并计划逐步实现更细间距。自适应图案化技术能够扩展到更细间距，同时在制造过程中通过设计保持强大的可制造性。”
扇出型并非先进封装领域的唯一选择。其他选择包括2.5D和3D封装技术以及小芯片技术。总而言之，市场上有多种选择，未来还会有更多创新。
参考链接
https://marklapedus.substack.com/p/ibm-to-bring-decas-fan-out-packaging?utm_source=post-banner&utm_medium=web&utm_campaign=posts-open-in-app&triedRedirect=true
