芯片的封装和测试，简称“封测”。这一部分，在行业里也被称为后道（Back End）工序，一般都是由OSAT封测厂（Outsourced Semiconductor Assembly and Test，外包半导体封装与测试）负责。

封装工艺伴随芯片的出现而出现，迄今为止已有70多年的历史。封装主要是指把晶圆上的裸芯片（晶粒）变成最终成品芯片的过程。封装的主要目的有两个：一个是对脆弱的晶粒进行保护，防止物理磕碰损伤，也防止空气中的杂质腐蚀晶粒的电路。二是让芯片更适应使用场景的要求。芯片有很多的应用场景。不同的场景，对芯片的外型有不同的要求。进行合适的封装，能够让芯片更好地工作。我们平时会看到很多种外型的芯片，其实就是不同的封装类型。

一、传统封装

最早期的晶体管，采用的是TO（晶体管封装）。后来，发展出了DIP（双列直插封装）。

我们最熟悉的三极管造型，就是TO封装。

再后来，由PHILIP公司开发出了SOP（小外型封装），并逐渐派生出SOJ（J型引脚小外形封装）、TSOP（薄小外形封装）、VSOP（甚小外形封装）、SSOP（缩小型SOP）、TSSOP（薄的缩小型SOP）及SOT（小外形晶体管）、SOIC（小外形集成电路）等。

第一、第二阶段（1960-1990年）的封装，以通孔插装类封装（THP）以及表面贴装类封装（SMP）为主，属于传统封装。传统封装主要依靠引线将晶粒与外界建立电气连接。

这些传统封装，直到现在仍比较常见。尤其是一些老的经典型号芯片，对性能和体积要求不高，仍会采用这种低成本的封装方式。

第三阶段（1990-2000年），IT技术革命加速普及，芯片功能越来越复杂，需要更多的针脚。电子产品小型化，又要求芯片的体积继续缩小。这时，（球型矩阵、球栅阵列）封装开始出现，并成为主流。

BGA仍属于传统封装。它的接脚位于芯片下方，数量庞大，非常适合需要大量接点的芯片。而且，相比DIP，BGA的体积更为紧凑，非常适合需要小型化设备。和BGA有些类似的，还有LGA（平面网格阵列封装）和PGA（插针网格阵列封装）。我们最熟悉的CPU，就是这三种封装。

二、先进封装

20世纪末，芯片级封装（CSP）、晶圆级封装（WLP）、倒装封装（Flip Chip）开始慢慢崛起。传统封装开始向先进封装演变。相比于BGA这样的封装，芯片级封装（CSP）强调的是尺寸的更小型化（封装面积不超过芯片面积的1.2倍）。

晶圆级封装是芯片级封装的一种，封装的尺寸接近裸芯片大小。1960年代的时候，IBM就发明了这个技术。但是直到1990年代，这个技术才开始普及。

采用倒装封装，就是不再用金属线进行连接，而是把晶圆直接反过来，通过晶圆上的凸点（Bump），与基板进行电气连接。和传统金属线方式相比，倒装封装的I/O（输入/输出）通道数更多，互连长度缩短，电性能更好。另外，在散热和封装尺寸方面，倒装封装也有优势。

先进封装的出现，迎合了当时时代发展的需求。它采用先进的设计和工艺，对芯片进行封装级重构，带来了更多的引脚数量、更小的体积、更高的系统集成度，能够大幅提升系统的性能。

进入21世纪后，随着移动通信和互联网革命的进一步爆发，促进芯片封装进一步朝着高性能、小型化、低成本、高可靠性等方向发展。先进封装技术开始进入高速发展的阶段。这一时期，芯片内部布局开始从二维向三维空间发展（将多个晶粒塞在一起），陆续出现了2.5D/3D封装、硅通孔（TSV）、重布线层（RDL）、扇入（Fan-In）/扇出（Fan-Out）型晶圆级封装、系统级封装（SiP）等先进技术。

2.5D和3D封装，都是对芯片进行堆叠封装。2.5D封装技术，可以将两种或更多类型的芯片放入单个封装，同时让信号横向传送，这样可以提升封装的尺寸和性能。

最广泛使用的2.5D封装方法，是通过硅中介层（Interposer）将内存和逻辑芯片（GPU或CPU等）放入单个封装。2.5D封装需要用到硅通孔（TSV）、重布线层（RDL）、微型凸块等核心技术。3D封装是在同一个封装体内，于垂直方向叠放两个以上芯片的封装技术。

2.5D和3D封装的主要区别在于：2.5D封装，是在Interposer上进行布线和打孔。而3D封装，是直接在芯片上打孔和布线，连接上下层芯片堆叠。相对来说，3D封装的要求更高，难度更大。2.5D和3D封装起源于FLASH存储器（NOR/）及SDRAM的需求。大名鼎鼎的HBM（High Bandwidth Memory，高带宽存储器），就是2.5D和3D封装的典型应用。将HBM和GPU进行整合，能够进一步发挥GPU的性能。

HBM，对于GPU很重要，对AI也很重要。HBM通过硅通孔等先进封装工艺，垂直堆叠多个DRAM，并在Interposer上与GPU封装在一起。HBM内部的DRAM堆叠，属于3D封装。而HBM与GPU合封于Interposer上，属于2.5D封装。现在业界很多厂商推出的新技术，例如CoWoS、HBM、Co-EMIB、HMC、Wide-IO、Foveros、SoIC、X-Cube等，都是由2.5D和3D封装演变而来的。

WLP（晶圆级封装）可分为扇入型晶圆级封装（Fan-In WLP）和扇出型晶圆级封装（Fan-Out WLP）两大类。扇入型直接在晶圆上进行封装，封装完成后进行切割，布线均在芯片尺寸内完成，封装大小和芯片尺寸相同。扇出型则基于晶圆重构技术，将切割后的各芯片重新布置到人工载板上。然后，进行晶圆级封装，最后再切割。布线可在芯片内和芯片外，得到的封装面积一般大于芯片面积，但可提供的IO数量增加。目前量产最多的，是扇出型产品。