Να στείλετε μήνυμα

Ειδήσεις

March 29, 2021

Προηγμένος ημιαγωγός ολοκληρωμένου κυκλώματος συσκευασίας

Μια τεχνολογία μπορεί να γίνει γνωστή από έναν σχετικά στενό επαγγελματικό τομέα. Υπάρχουν ιστορικοί λόγοι και είναι επίσης αδιάσπαστο από την προώθηση των διάσημων επιχειρήσεων. Είναι η Apple που φέρνει τη γουλιά στο κοινό, και προηγμένη συσκευασία μπορεί να προσελκύσει τη διαδεδομένη δημόσια προσοχή. Επειδή TSMC (TSMC).
Η Apple είπε ότι η τεχνολογία γουλιών χρήσεων ρολογιών ι μου, και η γουλιά ήταν γνωστές ευρέως από τότε TSMC είπε ότι εκτός από τη προηγμένη τεχνολογία, θέλω επίσης να συμμετέχω στην προηγμένη συσκευασία, και προηγμένη συσκευασία έχει αναφερθεί από τη βιομηχανία όπως έχοντας την ίδια σημαντική θέση με τη προηγμένη τεχνολογία.
εικόνα
Τα τελευταία χρόνια, οι προηγμένες τεχνολογίες συσκευασίας έχουν συνεχίσει να προκύπτουν, και οι νέοι όροι έχουν προκύψει επίσης το ένα μετά το άλλο, καθιστώντας τους ανθρώπους λίγο εκθαμβωτικούς. Αυτή τη στιγμή, υπάρχουν τουλάχιστον δωδεκάδες των προηγμένων συσκευάζω-σχετικών ονομάτων που μπορούν να απαριθμηθούν.
Παραδείγματος χάριν: WLP (συσκευασία επιπέδων γκοφρετών), FIWLP (Fan-in συσκευασία επιπέδων γκοφρετών), FOWLP (Fan-Out συσκευασία επιπέδων γκοφρετών), eWLB (ενσωματωμένη σειρά BallGrid επιπέδων γκοφρετών), συσκευασία κλίμακας CSP (συσκευασία κλίμακας τσιπ), WLCSP (τσιπ επιπέδων γκοφρετών)), αγελάδα (τσιπ στην γκοφρέτα), wow (γκοφρέτα στην γκοφρέτα), FOPLP (Fan-Out συσκευασία επιπέδων επιτροπής), πληροφορίες (ενσωματωμένο Fan-Out), CoWoS (τσιπ--γκοφρέτα--υπόστρωμα), HBM (υψηλή μνήμη εύρους ζώνης), HMC (υβριδικό MemoryCube), ευρύς-IO (ευρύς εισόδου-εξόδου), EMIB (ενσωματωμένη γέφυρα Interconect πολυ-κύβων), Foveros, κοβάλτιο-EMIB, ODI (πανκατευθυντικό διασυνδέστε), τρισδιάστατος Ολοκληρωμένο κύκλωμα, SoIC, Χ-κύβος… κ.λπ.… Αυτές είναι όλοι προηγμένες τεχνολογίες συσκευασίας.
Πώς να διακρίνει και να καταλάβει αυτές τις εκθαμβωτικές προηγμένες τεχνολογίες συσκευασίας; Αυτό είναι αυτό που αυτό το άρθρο θα πει στον αναγνώστη.
Καταρχάς, προκειμένου να διευκολυνθεί η διάκριση, διαιρούμε την προηγμένη συσκευασία σε δύο κατηγορίες:① Προηγμένη τεχνολογία συσκευασίας βασισμένη στη X-$L*Y επέκταση αεροπλάνων, κυρίως μέσω RDL για την επέκταση και τη διασύνδεση σημάτων ② η προηγμένη τεχνολογία συσκευασίας βασισμένη στην επέκταση ζ-άξονα, κυρίως μέσω TSV εκτελεί την επέκταση και τη διασύνδεση σημάτων.

Προηγμένη τεχνολογία συσκευασίας βασισμένη στη X-$L*Y επέκταση αεροπλάνων
Το X-$L*Y αεροπλάνο αναφέρεται εδώ στο X-$L*Y αεροπλάνο της γκοφρέτας ή του τσιπ. Το διαφοροποιητικό χαρακτηριστικό αυτού του τύπου συσκευασίας είναι ότι δεν υπάρχει κανένα TSV μέσω του πυριτίου μέσω. Η μέθοδος ή η τεχνολογία επέκτασης σημάτων πραγματοποιείται κυρίως από το στρώμα RDL. Συνήθως δεν υπάρχει κανένα υπόστρωμα, και η καλωδίωση RDL είναι συνδεμένη με το σώμα πυριτίου του τσιπ, ή συνδεμένη με τη σχηματοποίηση. Επειδή το τελικό προϊόν συσκευασίας δεν έχει ένα υπόστρωμα, αυτός ο τύπος συσκευασίας είναι σχετικά λεπτός και αυτήν την περίοδο ευρέως χρησιμοποιείται στα έξυπνα τηλέφωνα.

1. FOWLP

FOWLP (Fan-out συσκευασία επιπέδων γκοφρετών) είναι ένα είδος του WLP (συσκευασία επιπέδων γκοφρετών), έτσι πρέπει να καταλάβουμε τη συσκευασία επιπέδων γκοφρετών WLP πρώτα.
Πριν από την εμφάνιση της τεχνολογίας WLP, τα παραδοσιακά συσκευάζοντας βήματα διαδικασίας πραγματοποιήθηκαν κυρίως μετά από να χωρίσουν σε τετράγωνα και να τεμαχίσουν τον κύβο. Η γκοφρέτα ήταν αρχικά χωρισμένη σε τετράγωνα και έπειτα συσκευασμένη στις διάφορες μορφές.

WLP βγήκε κατά το 2000. Υπάρχουν δύο τύποι: Fan-in (fan-in) και Fan-Out (fan-out). Η συσκευασία επιπέδων γκοφρετών WLP είναι διαφορετική από την παραδοσιακή συσκευασία. Στη διαδικασία συσκευασίας, οι περισσότερες από τις διαδικασίες είναι σωστές. Η γκοφρέτα χρησιμοποιείται, δηλ., η γενική συσκευασία (συσκευασία) εκτελείται στην γκοφρέτα, και ο χωρισμός σε τετράγωνα εκτελείται αφότου ολοκληρώνεται η συσκευασία.
Δεδομένου ότι ο χωρισμός σε τετράγωνα εκτελείται αφότου ολοκληρώνεται η συσκευασία, το συσκευασμένο μέγεθος τσιπ είναι σχεδόν το ίδιο με αυτό του γυμνού τσιπ, έτσι καλείται επίσης CSP (συσκευασία κλίμακας τσιπ) ή WLCSP (κλίμακα τσιπ επιπέδων γκοφρετών που συσκευάζει). Αυτός ο τύπος συσκευασίας προσαρμόζεται στα καταναλωτικά προϊόντα. Η τάση αγοράς των ηλεκτρονικών προϊόντων που είναι ελαφριών, μικρών, κοντών και λεπταίνει, η παρασιτικές ικανότητα και η αυτεπαγωγή είναι σχετικά μικρές, και έχουν τα πλεονεκτήματα του χαμηλότερου κόστους και του καλού διασκεδασμού θερμότητας.
Στην αρχή, WLP υιοθετεί συνήθως το Fan-in τύπο, ο οποίος μπορεί να κληθεί Fan-in WLP ή FIWLP, τα οποία χρησιμοποιούνται κυρίως στα τσιπ με μια μικρή περιοχή και έναν μικρό αριθμό καρφιτσών.

Με τη βελτίωση της τεχνολογίας ολοκληρωμένου κυκλώματος, η περιοχή τσιπ συρρικνώνεται, και η περιοχή τσιπ δεν μπορεί να προσαρμόσει αρκετές καρφίτσες. Επομένως, η Fan-Out WLP μορφή συσκευασίας, επίσης γνωστή ως FOWLP, παράγεται, το οποίο πραγματοποιεί την πλήρη χρήση RDL έξω από την περιοχή τσιπ για να κάνει τις συνδέσεις. Πάρτε περισσότερες καρφίτσες.

FOWLP, επειδή RDL και η πρόσκρουση πρόκειται να οδηγηθούν έξω στην περιφέρεια του γυμνού τσιπ, αυτό είναι απαραίτητο να χωρίσει σε τετράγωνα τη γυμνή γκοφρέτα τσιπ πρώτα, και μετατρέπει έπειτα το ανεξάρτητο γυμνό τσιπ στη διαδικασία γκοφρετών, και με βάση τα στοιχεία αυτά, μέσω της μαζικής επεξεργασίας και οι διασυνδέσεις καλωδίωσης για να διαμορφώσει την τελική συσκευασία. Η διαδικασία συσκευασίας FOWLP παρουσιάζεται στον αριθμό κατωτέρω.

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Προηγμένος ημιαγωγός ολοκληρωμένου κυκλώματος συσκευασίας  0

FOWLP υποστηρίζεται από πολλές επιχειρήσεις, και οι διαφορετικές επιχειρήσεις έχουν τις διαφορετικές ονομάζοντας μεθόδους. Ο ακόλουθος αριθμός παρουσιάζει το FOWLP που παρέχεται από σημαντικές επιχειρήσεις.

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Προηγμένος ημιαγωγός ολοκληρωμένου κυκλώματος συσκευασίας  1

Εάν είναι Fan-in ή Fan-out, η σύνδεση μεταξύ της γκοφρέτα-ισόπεδης συσκευασίας WLP και του PCB είναι υπό μορφή κτύπημα-τσιπ, και η ενεργός πλευρά του τσιπ απασχολεί τον τυπωμένο πίνακα κυκλωμάτων, ο οποίος μπορεί να επιτύχει την κοντύτερη ηλεκτρική πορεία, η οποία εγγυάται επίσης στο Α την υψηλότερη ταχύτητα και τα λιγότερα παρασιτικά αποτελέσματα. Αφ' ετέρου, λόγω της χρήσης της συσκευασίας batch, η ολόκληρη γκοφρέτα μπορεί να συσκευαστεί μονομιάς, και η μείωση του κόστους είναι μια άλλη κινητήρια δύναμη για την γκοφρέτα-ισόπεδη συσκευασία.
2. ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ
Οι πληροφορίες (ενσωματωμένο Fan-out) είναι μια προηγμένη τεχνολογία συσκευασίας FOWLP που αναπτύσσεται από TSMC το 2017. Είναι μια ολοκλήρωση στη διαδικασία FOWLP, η οποία μπορεί να γίνει κατανοητή ως ολοκλήρωση των πολλαπλάσιων Fan-Out τσιπ διαδικασιών, ενώ FOWLP εστιάζει στον ανεμιστήρα - διαδικασία η ίδια έξω συσκευασίας.
Οι πληροφορίες έχουν δώσει το διάστημα για την ολοκλήρωση των πολλαπλάσιων τσιπ, τα οποία μπορούν να εφαρμοστούν στη συσκευασία της ραδιοσυχνότητας και των ασύρματων τσιπ, τη συσκευασία των επεξεργαστών και των τσιπ ζωνών βάσης, και τη συσκευασία των επεξεργαστών γραφικής παράστασης και των τσιπ δικτύων. Ο αριθμός είναι κατωτέρω ένα διάγραμμα σύγκρισης FIWLP, FOWLP και των πληροφοριών.

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Προηγμένος ημιαγωγός ολοκληρωμένου κυκλώματος συσκευασίας  2

Ο επεξεργαστής iPhone της Apple παρήχθη πάντα από τη Samsung στους πρώτους χρόνους, αλλά TSMC άρχισε από A11 της Apple και πήρε τις διαταγές για δύο γενεές των επεξεργαστών iPhone το ένα μετά το άλλο. Συνδέστε, μειώστε το πάχος, ελεύθερο επάνω πολύτιμο διάστημα για τις μπαταρίες ή άλλα μέρη.
Η Apple έχει αρχίσει τη συσκευασία πληροφοριών από το iPhone 7, και θα συνεχίσει να το χρησιμοποιεί στο μέλλον. το iPhone 8, iPhone Χ, συμπεριλαμβανομένων άλλων εμπορικών σημάτων των κινητών τηλεφώνων στο μέλλον θα αρχίσει επίσης να χρησιμοποιεί αυτήν την τεχνολογία. Η προσθήκη της Apple και TSMC έχει αλλάξει τη θέση εφαρμογής της τεχνολογίας FOWLP, η οποία θα επιτρέψει στην αγορά για να δεχτεί βαθμιαία και να εφαρμόσει γενικά την τεχνολογία συσκευασίας FOWLP (πληροφορίες).
3. FOPLP
Η συσκευασία επιπέδων επιτροπής FOPLP (Fan-out συσκευασία επιπέδων επιτροπής) επισύρει την προσοχή στις ιδέες και την τεχνολογία FOWLP, αλλά χρησιμοποιεί μια μεγαλύτερη επιτροπή, έτσι μπορεί να παραγάγει τα συσκευασμένα προϊόντα που είναι αρκετές φορές το μέγεθος 300 τσιπ γκοφρετών πυριτίου χιλ.
Η τεχνολογία FOPLP είναι μια επέκταση της τεχνολογίας FOWLP. Η Fan-Out διαδικασία εκτελείται σε έναν μεγαλύτερο τετραγωνικό πίνακα μεταφορέων, έτσι καλείται τεχνολογία συσκευασίας FOPLP. Ο πίνακας μεταφορέων επιτροπής του μπορεί να είναι πίνακας μεταφορέων PCB ή πίνακας μεταφορέων γυαλιού για τις υγρές επιτροπές κρυστάλλου.
Αυτή τη στιγμή, FOPLP χρησιμοποιεί έναν μεταφορέα PCB όπως οι ίντσες 24×18 (610×457mm), και η περιοχή της είναι περίπου 4 φορές αυτή μιας γκοφρέτας πυριτίου 300 χιλ. Επομένως, μπορεί να θεωρηθεί απλά ως ενιαία διαδικασία, η οποία μπορεί να μετρηθεί. Τα προϊόντα προώθησαν τα συσκευάζοντας προϊόντα που είναι 4 φορές το μέγεθος 300 γκοφρετών πυριτίου χιλ.
Όπως τη διαδικασία FOWLP, η τεχνολογία FOPLP μπορεί να ενσωματώσει την προ και διαδικασία μετα-ενθυλάκωσης, η οποία μπορεί να θεωρηθεί ως one-time διαδικασία συσκευασίας, έτσι μπορεί πολύ να μειώσει το κόστος παραγωγής και υλικών. Ο αριθμός παρουσιάζει κατωτέρω τη σύγκριση μεταξύ FOWLP και FOPLP.

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Προηγμένος ημιαγωγός ολοκληρωμένου κυκλώματος συσκευασίας  3

Τεχνολογία παραγωγής PCB χρήσεων FOPLP για την παραγωγή RDL. Το πλάτος γραμμών και το διάστημα γραμμών του είναι αυτήν την περίοδο μεγαλύτερα από 10um. Ο εξοπλισμός SMT χρησιμοποιείται για να τοποθετήσει τα τσιπ και τα παθητικά συστατικά. Δεδομένου ότι η περιοχή επιτροπής της είναι πολύ μεγαλύτερη από την περιοχή γκοφρετών, μπορεί να είναι χρησιμοποιημένη μιά φορά συσκευασία περισσότερα προϊόντα. Έναντι FOWLP, FOPLP έχει ένα μεγαλύτερο πλεονέκτημα δαπανών. Αυτή τη στιγμή, σημαντικές σφαιρικές συσκευάζοντας επιχειρήσεις συμπεριλαμβανομένης της ηλεκτρονικής της Samsung και ASE επενδύουν ενεργά στη τεχνολογική διαδικασία FOPLP.
4. EMIB
EMIB (ο ενσωματωμένος πολυ-κύβος διασυνδέει τη γέφυρα) προηγμένη τεχνολογία συσκευασίας του ενσωματωμένου πολυ-κύβου διασυνδέει τη γέφυρα προτείνεται και εφαρμόζεται ενεργά από τη Intel. Αντίθετα από τις τρεις προηγμένες συσκευασίες που περιγράφονται ανωτέρω, EMIB είναι μια συσκευασία τύπων υποστρωμάτων, επειδή EMIB όχι TSV διαιρείται επομένως επίσης σε προηγμένη τεχνολογία συσκευασίας βασισμένη στη X-$L*Y επέκταση αεροπλάνων.
Η έννοια EMIB είναι παρόμοια με τη συσκευασία 2.5D βασισμένη σε ένα πυρίτιο interposer, το οποίο είναι μια τοπική διασύνδεση υψηλής πυκνότητας μέσω του πυριτίου. Έναντι των παραδοσιακών 2,5 συσκευάστε, επειδή δεν υπάρχει κανένα TSV, την τεχνολογία EMIB έχει τα πλεονεκτήματα της κανονικής παραγωγής συσκευασίας, κανενός πρόσθετης διαδικασίας και απλού σχεδίου.
Τα παραδοσιακά τσιπ SOC, η ΚΜΕ, GPU, ο ελεγκτής μνήμης και ο ελεγκτής IO μπορούν μόνο να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας μια διαδικασία. Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία EMIB, η ΚΜΕ και GPU έχουν τις υψηλές απαιτήσεις διαδικασίας, και μπορούν να χρησιμοποιήσουν τη διαδικασία 10nm, μονάδα IO, η μονάδα επικοινωνίας μπορεί να χρησιμοποιήσει τη διαδικασία 14nm, το μέρος μνήμης μπορεί να χρησιμοποιήσει τη διαδικασία 22nm, και προηγμένη η EMIB τεχνολογία συσκευασίας μπορεί να ενσωματώσει τρεις διαφορετικές διαδικασίες σε έναν επεξεργαστή Α. Ο αριθμός είναι κατωτέρω ένα σχηματικό διάγραμμα EMIB.

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Προηγμένος ημιαγωγός ολοκληρωμένου κυκλώματος συσκευασίας  4

Έναντι του πυριτίου interposer (interposer), η περιοχή τσιπ σιλικόνης EMIB είναι μικρότερη, ευελικτότερη και πιό οικονομική. Η τεχνολογία συσκευασίας EMIB μπορεί να συσκευάσει την ΚΜΕ, IO, GPU και ακόμη και FPGA, το AI και άλλα τσιπ μαζί σύμφωνα με τις ανάγκες, και μπορεί να συσκευάσει τα τσιπ των διαφορετικών διαδικασιών όπως 10nm, 14nm, 22nm, κ.λπ. μαζί σε ένα ενιαίο τσιπ, που προσαρμόζεται στις ανάγκες της εύκαμπτης επιχείρησης.

Μέσω της μεθόδου EMIB, η πλατφόρμα kbl-γ ενσωματώνει τους επεξεργαστές και AMD Radeon RX Vega Μ GPUs πυρήνων της Intel, και έχει συγχρόνως μια ισχυροί υπολογιστική ισχύ των επεξεργαστών της Intel και των άριστων ικανοτήτων γραφικής παράστασης AMD GPUs, καθώς επίσης και άριστη εμπειρία διασκεδασμού θερμότητας. Αυτό το τσιπ έχει δημιουργήσει την ιστορία και έχει φέρει την εμπειρία προϊόντων σε ένα νέο επίπεδο.


Προηγμένη τεχνολογία συσκευασίας βασισμένη στην επέκταση ζ-άξονα
Η προηγμένη τεχνολογία συσκευασίας βασισμένη στην επέκταση ζ-άξονα είναι κυρίως για την επέκταση και τη διασύνδεση σημάτων μέσω TSV. TSV μπορεί να διαιρεθεί σε 2.5D TSV και τρισδιάστατο TSV. Μέσω της τεχνολογίας TSV, τα πολλαπλάσια τσιπ μπορούν να συσσωρευθούν κάθετα και να διασυνδεθούν.
Στην τρισδιάστατη τεχνολογία TSV, τα τσιπ είναι πολύ στενά ο ένας στον άλλο, έτσι η καθυστέρηση θα είναι λιγότεροι. Επιπλέον, ο περιορισμός του μήκους διασύνδεσης μπορεί να μειώσει τα σχετικά παρασιτικά αποτελέσματα και να κάνει τη συσκευή να τρέξει σε μια υψηλότερη συχνότητα, η οποία μεταφράζει στη βελτίωση απόδοσης και μεγαλύτερος ο βαθμός μείωσης του κόστους.
Η τεχνολογία TSV είναι η βασική τεχνολογία της τρισδιάστατης συσκευασίας, συμπεριλαμβανομένων ενσωματωμένων των ημιαγωγός κατασκευαστών, των χυτηρίων κατασκευής ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, των συσκευάζοντας χυτηρίων, των υπεύθυνων για την ανάπτυξη τεχνολογίας ανάδυσης, των πανεπιστημίων και των ερευνητικών κέντρων, και οι συμμαχίες τεχνολογίας και άλλα ερευνητικά όργανα έχουν πραγματοποιήσει πολλές πτυχές της διαδικασίας TSV. Έρευνα και ανάπτυξη.
Επιπλέον, οι αναγνώστες πρέπει να σημειώσουν ότι αν και η προηγμένη τεχνολογία συσκευασίας βάσισε στις χρήσεις TSV επέκτασης ζ-άξονα κυρίως για την επέκταση και τη διασύνδεση σημάτων, RDL είναι επίσης αναπόφευκτο. Παραδείγματος χάριν, εάν το TSVs των ανώτερων και χαμηλότερων τσιπ δεν μπορεί να ευθυγραμμιστεί, πρέπει να περάσουν RDL εκτελούν την τοπική διασύνδεση.
5. CoWoS
Το CoWoS (τσιπ--γκοφρέτα--υπόστρωμα) είναι μια τεχνολογία συσκευασίας 2.5D που προωθείται από TSMC. Το CoWoS πρόκειται να συσκευάσει το τσιπ σε ένα πυρίτιο interposer (interposer), και την καλωδίωση υψηλής πυκνότητας χρήσης στο πυρίτιο interposer για τη διασύνδεση. Το συνδέστε, και εγκαταστήστε έπειτα στο υπόστρωμα συσκευασίας, όπως φαίνεται στον αριθμό κατωτέρω.

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Προηγμένος ημιαγωγός ολοκληρωμένου κυκλώματος συσκευασίας  5

Και CoWoS και οι προαναφερθείσες πληροφορίες προέρχονται από TSMC. Το CoWoS έχει ένα πυρίτιο Interposer, αλλά οι πληροφορίες όχι. Το CoWoS στοχεύουν στην αγορά υψηλών σημείων, και ο αριθμός συνδέσεων και μεγέθους συσκευασίας είναι σχετικά μεγάλος. Οι πληροφορίες στοχεύουν στην οικονομικώς αποδοτική αγορά, με τα μικρότερα μεγέθη συσκευασίας και λιγότερες συνδέσεις.
TSMC άρχισε τη μαζική παραγωγή CoWoS το 2012. Μέσω αυτής της τεχνολογίας, τα πολλαπλάσια τσιπ συσκευάζονται μαζί, και μέσω της διασύνδεσης υψηλής πυκνότητας Interposer πυριτίου, έχει επιτύχει την επίδραση του μικρού μεγέθους συσκευασίας, της υψηλής επίδοσης, της χαμηλής ισχύος κατανάλωσης, και λιγότερων καρφιτσών.
Η τεχνολογία CoWoS χρησιμοποιείται ευρέως. GP100 του Nvidia και το Google πελεκούν TPU2.0 πίσω από AlphaGo που νίκησε τη KE Jie όλη η τεχνολογία CoWoS χρήσης. Η τεχνητή νοημοσύνη AI είναι επίσης πίσω από τη συμβολή CoWoS. Αυτή τη στιγμή, CoWoS έχει υποστηριχθεί από τους κατασκευαστές τσιπ υψηλών σημείων όπως NVIDIA, AMD, Google, XilinX, και Huawei HiSilicon.
6. HBM
Μνήμη εύρους ζώνης HBM (υψηλή μνήμη εύρους ζώνης) υψηλή, κυρίως για την αγορά καρτών γραφικών υψηλών σημείων. HBM χρησιμοποιεί τις τρισδιάστατες τεχνολογίες TSV και 2.5D TSV στα πολλαπλάσια τσιπ μνήμης σωρών μαζί μέσω τρισδιάστατου TSV, και χρησιμοποιεί την τεχνολογία 2.5D TSV για να διασυνδέσει τα συσσωρευμένα τσιπ μνήμης και GPUs στον πίνακα μεταφορέων. Ο αριθμός παρουσιάζει κατωτέρω σχηματικό διάγραμμα της τεχνολογίας HBM.

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Προηγμένος ημιαγωγός ολοκληρωμένου κυκλώματος συσκευασίας  6

HBM έχει αυτήν την περίοδο τρεις εκδόσεις, δηλαδή HBM, HBM2 και HBM2E, με τα εύρη ζώνης 128 GBP/σωρός, 256 GBP/σωρός και 307 GBP/σωρός αντίστοιχα. Το πιό πρόσφατο HBM3 είναι ακόμα υπό ανάπτυξη.
Τα κύρια πρότυπα HBM AMD, NVIDIA και Hynix, AMD χρησιμοποίησαν αρχικά τα πρότυπα HBM στις κάρτες γραφικών ναυαρχίδων του, με ένα τηλεοπτικό εύρος ζώνης μνήμης μέχρι 512 GBP, και NVIDIA ακολουθούμενο στενά, χρησιμοποιώντας τα πρότυπα HBM για να επιτύχουν 1TBps του τηλεοπτικού εύρους ζώνης μνήμης. Έναντι DDR5, η απόδοση HBM βελτιώνεται από περισσότερες από 3 φορές, αλλά η κατανάλωση ισχύος μειώνεται από 50%.
7. HMC
Κύβος αποθήκευσης HMC (υβριδικός κύβος μνήμης) ο υβριδικός, τα πρότυπά του προάγεται κυρίως από το μικρό, η αγορά στόχων είναι η αγορά κεντρικών υπολογιστών υψηλών σημείων, ειδικά για την αρχιτεκτονική πολυεπεξεργαστών. Οι χρήσεις HMC συσσώρευσαν τα τσιπ DRAM για να επιτύχουν το μεγαλύτερο εύρος ζώνης μνήμης. Επιπλέον, HMC ενσωματώνει τον ελεγκτή μνήμης (ελεγκτής μνήμης) στη συσκευασία σωρών DRAM μέσω της τρισδιάστατης τεχνολογίας ολοκλήρωσης TSV. Ο ακόλουθος αριθμός παρουσιάζει σχηματικό διάγραμμα της τεχνολογίας HMC.

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Προηγμένος ημιαγωγός ολοκληρωμένου κυκλώματος συσκευασίας  7

Συγκρίνοντας HBM και HMC, μπορεί να δει ότι τα δύο είναι πολύ παρόμοια. Και συσσωρεύστε τα τσιπ DRAM και τα διασυνδέστε μέσω τρισδιάστατου TSV, και υπάρχουν τσιπ ελέγχου λογικής κάτω από τα. Η διαφορά μεταξύ των δύο είναι ότι HBM διασυνδέεται μέσω Interposer και GPU, ενώ HMC εγκαθίσταται άμεσα στο υπόστρωμα, στεμένος Interposer και 2.5D TSV στη μέση.
Στο σωρό HMC, η διάμετρος του τρισδιάστατου TSV είναι για 5-6um, και ο αριθμός υπερβαίνει 2000+. Τα τσιπ DRAM λεπταίνουν συνήθως σε 50um, και τα τσιπ συνδέονται με ένα 20um MicroBump.
Στο παρελθόν, οι ελεγκτές μνήμης χτίστηκαν στους επεξεργαστές, έτσι στους κεντρικούς υπολογιστές υψηλών σημείων, όταν πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένας μεγάλος αριθμός ενοτήτων μνήμης, το σχέδιο του ελεγκτή μνήμης είναι πολύ περίπλοκοι. Τώρα που ενσωματώνεται ο ελεγκτής μνήμης στην ενότητα μνήμης, το σχέδιο του ελεγκτή μνήμης απλοποιείται πολύ. Επιπλέον, HMC χρησιμοποιεί μεγάλη τμηματική διεπαφή (SerDes) για να εφαρμόσει μια μεγάλη διεπαφή, η οποία είναι κατάλληλος για τις καταστάσεις όπου ο επεξεργαστής και η μνήμη είναι μακριά.
8. Ευρύς-IO
(Ευρύς εισόδου-εξόδου) η ευρυζωνική τεχνολογία εισαγωγής ευρύς-IO και παραγωγής προωθείται κυρίως από τη Samsung. Έχει φθάσει στη δεύτερη γενιά. Μπορεί να επιτύχει ένα πλάτος διεπαφών μνήμης μέχρι 512bit. Η λειτουργούσα συχνότητα της διεπαφής μνήμης μπορεί να φθάσει μέχρι 1GHz, και το συνολικό εύρος ζώνης μνήμης μπορεί να φθάσει σε 68GBps. Είναι δύο φορές το εύρος ζώνης της διεπαφής DDR4 (34GBps).
Ευρύς-IO πραγματοποιείται με τη συσσώρευση του τσιπ μνήμης στο τσιπ λογικής, και το τσιπ μνήμης συνδέεται με το τσιπ και το υπόστρωμα λογικής μέσω τρισδιάστατου TSV, όπως φαίνεται στον αριθμό κατωτέρω.

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Προηγμένος ημιαγωγός ολοκληρωμένου κυκλώματος συσκευασίας  8

Ευρύς-IO έχει τα πλεονεκτήματα της κάθετης συσκευασίας συσσώρευσης της αρχιτεκτονικής TSV, η οποία μπορεί να βοηθήσει να δημιουργήσει την κινητή αποθήκευση και με τα χαρακτηριστικά ταχύτητας, ικανότητας και δύναμης για να ικανοποιήσει τις ανάγκες των κινητών συσκευών όπως τα smartphones, οι ταμπλέτες, και οι φορητές κονσόλες παιχνιδιών. Η κύρια αγορά στόχων της είναι κινητές συσκευές που απαιτούν τη χαμηλής ισχύος κατανάλωση.
9. Foveros
Εκτός από την προηγμένη EMIB συσκευασία που περιγράφεται νωρίτερα, εισαχθείσα Foveros ενεργός εν πλω τεχνολογία της Intel επίσης. Στην τεχνική εισαγωγή της Intel, Foveros καλείται τρισδιάστατο πρόσωπο με πρόσωπο σωρό τσιπ για την ετερογενή ολοκλήρωση, ένας τρισδιάστατος πρόσωπο με πρόσωπο ετερογενής σωρός τσιπ ολοκλήρωσης.
Η διαφορά μεταξύ EMIB και Foveros είναι ότι το πρώτο είναι μια 2$α τεχνολογία συσκευασίας, ενώ το τελευταίο είναι μια τρισδιάστατη συσσωρευμένη τεχνολογία συσκευασίας. Έναντι της 2$ας συσκευασίας EMIB, Foveros είναι καταλληλότερο για τα μικρού μεγέθους προϊόντα ή τα προϊόντα με τις υψηλότερες απαιτήσεις εύρους ζώνης μνήμης. Στην πραγματικότητα, EMIB και Foveros έχουν λίγη διαφορά στην απόδοση και τις λειτουργίες τσιπ. Και τα τσιπ των διαφορετικών προδιαγραφών και των λειτουργιών είναι ενσωματωμένα για να διαδραματίσουν τους διαφορετικούς ρόλους. Εντούτοις, από την άποψη του όγκου και της κατανάλωσης ισχύος, τα πλεονεκτήματα της τρισδιάστατης συσσώρευσης Foveros έχουν προκύψει. Η δύναμη των στοιχείων που διαβιβάζονται από Foveros ανά κομμάτι είναι πολύ χαμηλή. Η τεχνολογία Foveros πρέπει να εξετάσει τη μείωση της πίσσας προσκρούσεων, την αύξηση της πυκνότητας και το τσιπ συσσωρεύοντας την τεχνολογία.
Ο ακόλουθος αριθμός παρουσιάζει σχηματικό διάγραμμα της τρισδιάστατης τεχνολογίας συσκευασίας Foveros.

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Προηγμένος ημιαγωγός ολοκληρωμένου κυκλώματος συσκευασίας  9

Το πρώτο τσιπ LakeField μητρικών καρτών σχεδίου Foveros τρισδιάστατο συσσωρευμένο, αυτό ενσωματώνει έναν επεξεργαστή λιμνών πάγου 10nm και έναν πυρήνα 22nm, με τις πλήρεις λειτουργίες PC, αλλά το μέγεθος είναι μόνο μερικά σεντ.
Αν και Foveros είναι μια πιό προηγμένη τρισδιάστατη τεχνολογία συσκευασίας, δεν είναι υποκατάστατο EMIB. Η Intel θα συνδυάσει τις δύο στην επόμενη κατασκευή.
10. Κοβάλτιο-EMIB (Foveros + EMIB)
Κοβάλτιο-EMIB είναι ένα συγκρότημα EMIB και Foveros. EMIB είναι κυρίως αρμόδιο για την οριζόντια σύνδεση, έτσι ώστε τα τσιπ των διαφορετικών πυρήνων συνδέονται μαζί όπως έναν γρίφο, ενώ Foveros είναι ένας κάθετος σωρός, ακριβώς όπως ένα ψηλό κτίριο. Κάθε πάτωμα μπορεί να έχει τα πλήρη διαφορετικά σχέδια, όπως μια γυμναστική στο πρώτο όροφο, ένα κτίριο γραφείων στο δεύτερο όροφο, και ένα διαμέρισμα στο τρίτο πάτωμα.
Η τεχνολογία συσκευασίας που συνδυάζει EMIB και Foveros καλείται κοβάλτιο-EMIB, το οποίο είναι μια πιό εύκαμπτη μέθοδος κατασκευής τσιπ που επιτρέπει στα τσιπ για να συνεχίσει να συνδέεται οριζόντια συσσωρεμένος. Επομένως, αυτή η τεχνολογία μπορεί να συνδέσει τα πολλαπλάσια τρισδιάστατα τσιπ Foveros μαζί μέσω EMIB για να δημιουργήσει ένα μεγαλύτερο σύστημα τσιπ. Ο αριθμός είναι κατωτέρω ένα σχηματικό διάγραμμα της τεχνολογίας κοβάλτιο-EMIB.

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Προηγμένος ημιαγωγός ολοκληρωμένου κυκλώματος συσκευασίας  10

Η τεχνολογία συσκευασίας κοβάλτιο-EMIB μπορεί να παρέχει την απόδοση συγκρίσιμη με αυτήν ενός ενιαίου τσιπ. Το κλειδί για την επίτευξη αυτής της τεχνολογίας είναι ODI (πανκατευθυντικό διασυνδέστε) πανκατευθυντική τεχνολογία διασύνδεσης. ODI έχει δύο διαφορετικούς τύπους. Εκτός από τη σύνδεση των τύπων ανελκυστήρων στα διαφορετικά πατώματα, υπάρχουν επίσης flyovers συνδέοντας τις διαφορετικές τρισδιάστατες δομές, καθώς επίσης και ενδιάμεσα στρώματα μεταξύ των πατωμάτων, έτσι ώστε οι διαφορετικοί συνδυασμοί τσιπ μπορούν να έχουν την εξαιρετικά υψηλή ευελιξία. Η τεχνολογία συσκευασίας ODI επιτρέπει στα τσιπ για να διασυνδεθεί και οριζόντια και κάθετα.

Κοβάλτιο-EMIB χρησιμοποιεί νέο έναν τρισδιάστατο + 2$α μέθοδος συσκευασίας για να μετασχηματίσει το σχέδιο τσιπ σκεπτόμενος από έναν επίπεδο γρίφο στο παρελθόν σε έναν σωρό του ξύλου. Επομένως, εκτός από τις επαναστατικές νέες αρχιτεκτονικές υπολογισμού όπως ο κβαντικός υπολογισμός, κοβάλτιο-EMIB μπορεί να ειπωθεί για να διατηρήσει και να συνεχίσει τις καλύτερες πρακτικές της υπαρχουσών αρχιτεκτονικής και της οικολογίας υπολογισμού.
11. SoIC

Το SoIC, επίσης γνωστό ως TSMC-SoIC, είναι μια νέα τεχνολογία που προτείνεται από TSMC-System-on-Integrated-Chips. Αναμένεται ότι η τεχνολογία SoIC TSMC θα παραχθεί μαζικά το 2021.
Τι είναι ακριβώς SoIC; Το αποκαλούμενο SoIC είναι ένα καινοτόμο πολυ-τσιπ συσσωρεύοντας την τεχνολογία που μπορεί να εκτελέσει την γκοφρέτα-ισόπεδη ολοκλήρωση για τις διαδικασίες κάτω από 10 νανόμετρα. Το πιό διαφοροποιητικό χαρακτηριστικό αυτής της τεχνολογίας είναι η συνδέοντας δομή κανένας-προσκρούσεων, έτσι έχει μια υψηλότερη πυκνότητα ολοκλήρωσης και μια καλύτερη τρέχοντας απόδοση.
Το SoIC περιλαμβάνει δύο τεχνικές μορφές: Αγελάδα (τσιπ--γκοφρέτα) και wow (γκοφρέτα--γκοφρέτα). Από την περιγραφή TSMC, SoIC είναι ένας άμεσος δεσμός της γκοφρέτα--γκοφρέτας καταπληκτικής επιτυχίας ή η συνδέοντας τεχνολογία τσιπ--γκοφρετών αγελάδων ανήκει στην προηγούμενη τρισδιάστατη τεχνολογία (???????? τρισδιάστατος), ενώ οι προαναφερθε'ντα πληροφορίες και το CoWoS ανήκουν στην τρισδιάστατη τεχνολογία οπίσθιου μέρους (BE τρισδιάστατο). TSMC και Siemens EDA (σύμβουλος) συνεργάστηκαν στην τεχνολογία SoIC και προώθησαν τα σχετικά εργαλεία σχεδίου και επαλήθευσης.
Ο αριθμός είναι κατωτέρω μια σύγκριση της τρισδιάστατης ολοκλήρωσης ολοκληρωμένου κυκλώματος και SoIC.

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Προηγμένος ημιαγωγός ολοκληρωμένου κυκλώματος συσκευασίας  11


Συγκεκριμένα, η διαδικασία παραγωγής SoIC και το τρισδιάστατο ολοκληρωμένο κύκλωμα είναι κάπως παρόμοιες. Το κλειδί SoIC είναι να πραγματοποιηθεί μια δομή συνδέσεων χωρίς προσκρούσεις, και η πυκνότητα TSV της είναι υψηλότερη από αυτή του παραδοσιακού τρισδιάστατου ολοκληρωμένου κυκλώματος, το οποίο μπορεί να πραγματοποιηθεί άμεσα από εξαιρετικά μικρό TSV. Η διασύνδεση μεταξύ των στρωμάτων των τσιπ. Ο αριθμός παρουσιάζει ανωτέρω τη σύγκριση της πυκνότητας TSV και του μεγέθους προσκρούσεων μεταξύ του τρισδιάστατων ολοκληρωμένου κυκλώματος και SoIC. Μπορεί να δει ότι η πυκνότητα TSV SoIC είναι πολύ υψηλότερη από αυτή του τρισδιάστατου ολοκληρωμένου κυκλώματος. Συγχρόνως, η διασύνδεση μεταξύ των τσιπ της υιοθετεί επίσης την άμεση συνδέοντας τεχνολογία κανένας-προσκρούσεων. Η πίσσα τσιπ είναι μικρότερη και η πυκνότητα ολοκλήρωσης είναι υψηλότερη. Επομένως, τα προϊόντα του είναι επίσης καλύτερα από παραδοσιακά. το τρισδιάστατο ολοκληρωμένο κύκλωμα έχει μια υψηλότερη λειτουργική πυκνότητα.
12. Χ-κύβος
Ο χ-κύβος (επεκτείνω-κύβος) είναι μια τρισδιάστατη ενσωματωμένη τεχνολογία που αναγγέλλεται από τη Samsung που μπορεί να προσαρμόσει περισσότερη μνήμη σε ένα μικρότερο διάστημα και να κοντύνει την απόσταση σημάτων μεταξύ των μονάδων.
Ο χ-κύβος χρησιμοποιείται στις διαδικασίες που απαιτούν τη υψηλή επίδοση και το εύρος ζώνης, όπως 5G, η τεχνητή νοημοσύνη, οι φορετές ή κινητές συσκευές, και οι εφαρμογές που απαιτούν υψηλό υπολογιστική ισχύ. Ο χ-κύβος χρησιμοποιεί την τεχνολογία TSV στο σωρό SRAM πάνω από τη μονάδα λογικής, η οποία μπορεί να προσαρμόσει περισσότερη μνήμη σε ένα μικρότερο διάστημα.
Μπορεί να δει από το διάγραμμα επίδειξης τεχνολογίας Χ-κύβων ότι, αντίθετα από την προηγούμενη 2$α παράλληλη συσκευασία των πολλαπλάσιων τσιπ, η τρισδιάστατη συσκευασία Χ-κύβων   επιτρέπει στα πολλαπλάσια τσιπ για να συσσωρευθεί και να συσκευαστεί, κατασκευάζοντας το τελειωμένο τσιπ να κτίσει συμπαγέστερο. Η τεχνολογία TSV χρησιμοποιείται για να συνδέσει τα τσιπ, η οποία μειώνει την κατανάλωση ισχύος αυξάνοντας το ποσοστό μετάδοσης. Η τεχνολογία θα εφαρμοστεί στη εξέχουσα θέση 5G, AI, AR, HPC, κινητά τσιπ, VR και άλλοι τομείς.
τα τελευταία νέα της εταιρείας για Προηγμένος ημιαγωγός ολοκληρωμένου κυκλώματος συσκευασίας  12

Η τεχνολογία Χ-κύβων κονταίνει πολύ την απόσταση μετάδοσης σημάτων μεταξύ των τσιπ, αυξάνει την ταχύτητα μετάδοσης στοιχείων, μειώνει την κατανάλωση ισχύος, και μπορεί να προσαρμόσει το εύρος ζώνης και την πυκνότητα μνήμης σύμφωνα με τις ανάγκες πελατών. Αυτή τη στιγμή, η τεχνολογία Χ-κύβων μπορεί ήδη τις διαδικασίες να υποστηρίξει 7nm και 5nm. Η Samsung θα συνεχίσει να συνεργάζεται με τις σφαιρικές επιχειρήσεις ημιαγωγών για να επεκτείνει αυτήν την τεχνολογία σε μια νέα γενιά των υψηλής απόδοσης τσιπ.
Προηγμένη συμπέρασμα τεχνολογία συσκευασίας
Σε αυτό το άρθρο, περιγράφουμε τις 12 περισσότερες προηγμένες επικρατούσα τάση τεχνολογίες συσκευασίας σήμερα. Ο ακόλουθος πίνακας είναι οριζόντια σύγκριση αυτών των προηγμένων επικρατούσα τάση τεχνολογιών συσκευασίας.

τα τελευταία νέα της εταιρείας για Προηγμένος ημιαγωγός ολοκληρωμένου κυκλώματος συσκευασίας  13

Από τη σύγκριση, μπορούμε να δούμε ότι η εμφάνιση και η γρήγορη ανάπτυξη της προηγμένης συσκευασίας είναι κυρίως στα προηγούμενα 10 έτη. Η τεχνολογία ολοκλήρωσής της περιλαμβάνει κυρίως το 2$ο, 2.5D, τρισδιάστατο, 3D+2D, 3D+2.5D, και η πυκνότητα λειτουργίας της είναι επίσης χαμηλή. , Μέσο, υψηλό, και εξαιρετικά υψηλό. Οι τομείς εφαρμογής περιλαμβάνουν 5G, το AI, τις φορετές συσκευές, τις κινητές συσκευές, τους υψηλής απόδοσης κεντρικούς υπολογιστές, το υπολογιστή υψηλής απόδοσης, την υψηλής απόδοσης γραφική παράσταση και άλλους τομείς. Οι κύριοι προμηθευτές εφαρμογής περιλαμβάνουν TSMC, Intel, SAMSUNG και άλλοι διάσημοι κατασκευαστές τσιπ, αυτό απεικονίζουν επίσης την τάση της ολοκλήρωσης της προηγμένων συσκευασίας και της κατασκευής τσιπ.

Τέλος, συνοψίστε: ο σκοπός της προηγμένης συσκευασίας είναι:

Βελτιώστε την πυκνότητα λειτουργίας, κοντύντε το μήκος διασύνδεσης, βελτιώστε την απόδοση συστημάτων, και μειώστε τη γενική κατανάλωση ισχύος.

Η προηγμένη συσκευασία υποβάλλει επίσης τις νέες απαιτήσεις για τα εργαλεία της EDA. Τα εργαλεία της EDA πρέπει να είναι σε θέση να υποστηρίξουν FIWLP, FOWLP, 2.5D TSV και το τρισδιάστατο σχέδιο TSV, και να πρέπει επίσης να υποστηρίξουν το σχέδιο πολυ-υποστρωμάτων, επειδή ένα προϊόν έχουν ένα πυρίτιο interposer (inteposer) και συσκευάζοντας υποστρώματα (υπόστρωμα) είναι συχνά ενσωματωμένα μαζί, και σημαντικές επιχειρήσεις της EDA έχουν προωθήσει τα καινούργια εργαλεία για να υποστηρίξουν το σχέδιο και η επαλήθευση της προηγμένης συσκευασίας, συμπεριλαμβανομένου Synopsys, ρυθμός, Siemens EDA (σύμβουλος) συμμετέχει ενεργά.

Ο ακόλουθος αριθμός παρουσιάζει πυροβολισμό οθόνης του προηγμένου σχεδίου συσκευασίας του εργαλείου Siemens EDA XPD. Το σχέδιο περιλαμβάνει το τρισδιάστατο σχέδιο TSV και 2.5D TSV, Interposer, υπόστρωμα, FlipChip, Microbump, BGA και άλλα στοιχεία, τα οποία είναι λεπτομερή και ακριβή στο εργαλείο της EDA.

 

Στοιχεία επικοινωνίας