三維封裝技術是指在二維封裝技術的基礎上，進一步向垂直方向發展的微電子組裝技術。三維封裝的形式主要分為填埋型三維封裝、有源基板型三維對裝和疊層型三維封裝。

填埋型三維封裝是將元器件填埋在基板多層布線內，或者填埋、制作在基板內部，以達到實現系統集成、功能模塊化的一種新型封裝方式。有源基板型三維封裝采用硅圓片集成技術，在制作基板時，先采用一般半導體集成電路制作方法進行一次元器件集成化，形成有源基板；然后再實施多層布線，并將表面組裝元件與表面組裝器件貼在最上層，從而實現有源基板型三維封裝。

疊層型三維封裝是將兩個或多個裸芯片或已經封裝的芯片在垂直方向上、下多層互連，然后再進行封裝形成三維結構。三維封裝（引線鍵合與倒裝芯片）如下圖所示。

與傳統的二維封裝技術相比，三維封裝技術具有提高封裝密度、減小封裝尺寸、提高信號傳輸速度、降低功耗和噪聲、實現產品多功能化等特點。

三維互連的方法主要包括引線鍵合、倒裝芯片、硅通孔（TSV）、薄膜導線等。其中，ISV 技術可實現芯片與芯片之間垂直方向上的互連，不需要引線鍵合，可以有效縮短互連線長度，減小信號傳輸延遲和損失，提高信號傳輸速度

在三維封裝中，由于封裝密度增加、體積減小，造成熱流密度大幅度提高．因此如何解決散熱問題成為重中之重。一般可以通過使用低熱阻基板和高熱傳性能封裝材料、使用冷卻方法為三維器件降溫，在疊層元件之間使用導熱通孔將內部的熱量散至表面的方法來解決散熱問題。

另外，在基板內埋人熱膨賬系數不同的芯片會產生更為復雜的應力，需要采取特殊的應變緩和措施，因此應該對設計、封裝工藝、元件、基板的結構變化、封裝設備、測量及檢查、返修及元件的三維布置等進行綜合研究開發。

2014 年，三維封裝技術已經應用于內存芯片封裝（包括大容量內存芯片堆疊）和高性能芯片的消費電子產品中。到了2015年，三維封裝技術已經開始應用于一些高端的 CPU、GPU 及網絡芯片中。現在，三維扇出 （蘋果處理器）和采用硅通孔的三維集成（包括因像傳感器、指紋傳感器）器件均已實現量產。

隨著三維封裝技術的不斷提高，輕薄化、高密度是未來的重要發展方向。未來，這一先進的封裝技術將被廣泛應用于各個領城，包括尖端科技產品和眾多消費類電子產品等。

審核編輯：劉清