华为最新发布的PuraX折叠屏手机在行业内掀起了轩然大波,不仅因为其创新的折叠设计,更因为拆解视频中揭示的一个令人意外的细节:该款手机搭载的麒麟9020芯片,其封装工艺相较于以往有了显著的变化,厚度明显增加。这一变化源于华为采用的全新一体式封装技术。
据拆解视频显示,麒麟9020芯片的封装方式摒弃了传统的夹心饼结构,转而采用了SoC与DRAM一体化封装的新形式。尽管目前尚不清楚具体的封装技术是CoWoS、InFO-PoP还是其他形式,但这一变化无疑展示了中国在先进封装技术领域的又一突破。国内芯片设计、封装及内存厂商之间的协同合作已初露端倪。
先进封装技术并非新鲜事物,苹果公司在其iPhone产品中早已有所应用。早在2007年,当第一代iPhone问世时,其内部的层叠封装技术(PoP)便引起了业界的广泛关注。PoP技术通过将两个或多个芯片封装在一起,形成紧凑的整体结构,以节省空间并提升性能。然而,在相当长的一段时间内,PoP技术似乎淡出了人们的视线,直到更先进的手机设计再次将其纳入考量。
台积电在2016年推出的InFO(集成式扇出型封装)技术,为封装技术带来了新的变革。InFO-PoP技术结合了InFO与PoP的优势,将芯片直接放置在基板上,通过RDL(重布线层)实现芯片与基板的互连。这一技术不仅提高了I/O连接的数量,还实现了更紧凑和高效的设计。苹果在其A10芯片上首次应用了InFO技术,并随后衍生出了InFO-oS、InFO-LSI、InFO-PoP以及InFO-AiP等多种技术应用。
InFO-PoP技术的优势在于其灵活性和空间节省能力。DRAM封装可以容易地更换,同时芯片之间的连接更短,提高了性能并减少了延迟。RDL层的使用降低了设计成本,支持更多的引脚数量,并提高了元件的可靠性。这些优势使得InFO-PoP技术在移动设备等领域得到了广泛应用。
苹果作为较早引入先进封装的手机芯片商,其与台积电在先进封装技术上的深度合作研发为其带来了显著的竞争优势。随着制程技术的不断进步,芯片和晶圆成本不断攀升,苹果对先进封装技术的需求也愈发迫切。苹果不仅在SoC层面实现了高效的D2D通信协议和物理层设计,还创新定制了封装架构UltraFusion,以满足其对性能和成本的双重需求。
安卓阵营也在逐渐走向先进封装技术的趋势。无论是出于代工成本的考量,还是PC芯片的IP复用需求,先进封装技术都成为了不可或缺的一部分。国内手机芯片厂商也在积极与下游厂商合作,开发相关技术以降低封装成本。例如,一家知名的手机SoC设计公司便公开了一种芯片堆叠封装及终端设备专利,旨在解决采用硅通孔技术导致的成本高昂问题。
然而,苹果似乎正在考虑对其封装技术进行新的调整。有消息称,从2026年开始,苹果将在iPhone 18系列中放弃现有的封装堆叠内存(PoP)设计,转而采用芯片与内存分离的架构。这一变化旨在提升数据传输速率和带宽,以满足日益增长的AI计算需求。苹果正与三星合作开发下一代LPDDR6内存技术,预计数据传输速度和带宽将是目前LPDDR5X的2至3倍。
分离设计不仅有助于提升性能,还有助于散热优化。内存与SoC物理分离后,每个组件的散热效率将得到提升,从而降低芯片过热导致的性能瓶颈。尽管这一变化意味着苹果将放弃部分PoP技术的优势,但采用更合适的先进封装技术将是其未来的发展方向。
华为PuraX手机的发布,以及苹果在封装技术上的新动向,都预示着手机芯片封装技术正迎来新的变革。随着技术的不断进步和需求的不断变化,先进封装技术将在未来发挥更加重要的作用。