随着半导体向采用新封装的最先进节点迈进，可靠性正呈现出一个全新的维度。
一个新的挑战即将出现，它可能会对芯片设计产生一些有趣的影响——结构完整性。
自从finfet和3D NAND问世以来，电气工程和机械工程之间的界限已经变得模糊。在最初报告了鳍片倒塌或断裂，以及层与层之间的距离变化之后，芯片制造商想出了如何解决一些相当复杂的结构问题。但随着鳍片变得越来越薄，最终被纳米片、纳米线和碳纳米管所取代，随着越来越多的芯片被堆积起来用于存储或复杂的异质集成，机械工程将在半导体领域发挥更重要的作用。
这一点在招聘广告上已经很明显了，芯片公司在招聘机械工程师。越来越多致力于复杂设计的芯片制造商正在建造微型塔，他们在芯片上添加的结构越多，出现机械和电气问题的可能性就越大。在3nm的堆栈中，物理效果将是两者的结合，对于之后的每个节点，这两个世界可能会变得几乎不可分割。
这关系到从设计到制造的整个流程，从来没有真正考虑过对支柱和微凸点的应力影响。例如，虽然众所周知，热量和封装可以对器件施加足够的压力，使多芯片封装或晶圆变形，但这种物理应力也会对整体可靠性产生影响。随着金属0和金属1的新材料的开发，随着这些设备以不同的方式组合在一起，并期望在更长的时间内发挥作用，压力将发挥更大的作用。
目前几乎所有的开发和监控工具和测试都集中在电子功能上。识别关节上的压力，并观察随时间的影响，需要的不仅仅是散落在设备周围的一堆传感器。虽然随着时间的推移，芯片通常会以可预测的方式失效，但机械应力不那么明显，也更难测量。虽然压力点需要时间来减弱，但实际的失败可能发生得更快。经过多年的电缆侵蚀，桥梁可能会在几秒钟内倒塌。汽车的转向杆可能上一秒还在工作，下一秒就坏了。建筑物倒塌的原因有很多，在真正发生之前，几乎没有一种原因是显而易见的。
在个位数的纳米级别上，特别是当多个芯片密封在一个封装中时，如果不在故障发生的精确位置切开封装，或者使用一些奇特的x射线技术进行近距离观察，几乎不可能分辨出发生了什么。即便如此，也很难确定到底是什么导致了失败。
然而，预测、建模和检测这类故障在未来将变得至关重要，特别是当芯片在恶劣环境中发挥作用时，比如汽车、机器人，甚至是暴露在自然环境中的通信基础设施。同样重要的是，在具有不同领域专业知识的工程师之间建立某种方式的沟通，这似乎是不必要的，直到每个人开始要求相同的系统边际来防止故障，更不用说相同的公司预算来确保这些设备在预期寿命内可靠地工作。
半导体行业本身正变得越来越复杂和多样化。现在需要多物理场和跨领域的专业知识来构建先进的芯片，随着规模的不断扩大和先进封装变得更加主流，这一趋势只会加速和扩大。过去很少有交集的学科突然以非常高的速度融合在一起，在这一点上，没有人非常确定这将如何在芯片行业发挥作用。
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