4.4.1　2.5D集成的定义

2.5D顾名思义是介于2D和3D之间，通常是指既有2D的特点，又有部分3D特点的一种维度，现实中并不存在2.5D这种维度。

2.5D集成定义示意图如图4-8所示。以基板上表面的左下角为原点，基板上表面所处的平面为XY平面，基板法线为Z轴，创建坐标系。物理结构：所有芯片和无源元器件均位于XY平面上方，至少有部分芯片和无源元器件安装在中介层上，在XY平面的上方有中介层的布线和过孔，在XY平面的下方有基板的布线和过孔。电气连接：中介层可提供位于中介层上的芯片的电气连接。

2.5D集成在芯片和基板之间插入中介层，中介层上面有布线和过孔，在中介层上安装芯片和无源元器件。此外，也可能会有部分芯片和无源元器件直接安装在基板上。

4.4.2　2.5D集成的应用

2.5D集成的关键在于中介层，一般会有几种情况：①中介层是否采用硅转接板；②中介层是否采用TSV技术；③采用其他材质的转接板作为中介层。在硅转接板上，穿越中介层的过孔被称为TSV，在玻璃转接板穿越中介层的过孔被称为TGV。

1.硅中介层有TSV的2.5D集成

硅中介层有TSV的集成是最常见的一种2.5D集成技术，芯片通常通过MicroBump和中介层相连接，作为中介层的硅基板采用Bump和基板相连，硅基板表面通过RDL布线，TSV作为硅基板上下表面电气连接的通道，这种2.5D集成适合芯片规模比较大，引脚密度高的情况，芯片一般以倒装焊形式安装在硅基板上。硅中介层有TSV的2.5D集成示意图如图4-9所示。

2.硅中介层无TSV的2.5D集成

硅中介层无TSV的2.5D集成示意图如图4-10所示，有一个面积较大的裸芯片直接安装在基板上，该芯片和基板的连接可以采用键合线或倒装焊两种方式，大芯片上方面积较大，可以安装多个较小的裸芯片，但小芯片无法直接连接到基板上，需要插入一块中介层，在中介层上方安装多个裸芯片，中介层上有RDL布线，可将芯片的信号引出到中介层的边沿，然后通过键合线连接到基板。这类中介层通常不需要TSV，只需要通过上表面的布线进行电气互连，利用硅基板的高密度特性，提高互联密度，硅基板上表面可进行多层布线（一般不大于3层），中介层采用键合线与封装基板连接。

3.采用其他材质作为中介层的2.5D集成

在玻璃转接板上，穿越整个中介层的过孔被称为TGV（Through Glass Via），在陶瓷转接板上，穿越整个中介层的过孔被称为TCV（Through Ceramic Via）。

玻璃材料和陶瓷材料没有自由移动的电荷，介电性能优良，热膨胀系数与硅接近，以玻璃或陶瓷材料替代硅材料技术可以避免TSV绝缘性不良的问题，是理想的2.5D集成解决方案。TGV、TCV技术无须制作专门的绝缘层，降低了工艺复杂度和加工成本。

目前，TGV、TCV及相关技术在光通信、射频、微波、微机电系统、微流体元器件的2.5D集成领域有广泛的应用前景。