Ειδήσεις

HOREXS είναι ένα από το διάσημο manfuacturer PCB υποστρωμάτων ολοκληρωμένου κυκλώματος στην ΚΊΝΑ, σχεδόν του PCB χρησιμοποιεί για τη συσκευασία ολοκληρωμένου κυκλώματος/εξετάζει, συνέλευση ολοκληρωμένου κυκλώματος.

Τα συσκευάζοντας σπίτια είναι προετοιμασία προηγμένες οι επόμενη γενιά συσκευασίες ολοκληρωμένου κυκλώματός τους, προετοιμάζω το έδαφος προς τα νέα και καινοτόμα σύστημα-ισόπεδα σχέδια τσιπ.

Αυτές οι συσκευασίες περιλαμβάνουν τις νέες εκδόσεις των τεχνολογιών 2.5D/3D, των chiplets, fan-out και ακόμη και της συσκευασίας γκοφρέτα-κλίμακας. Ένας δεδομένος τύπος συσκευασίας μπορεί να περιλάβει διάφορες παραλλαγές. Παραδείγματος χάριν, οι προμηθευτές αναπτύσσουν τις νέες fan-out συσκευασίες χρησιμοποιώντας τις γκοφρέτες και τις επιτροπές. Κάποιος συνδυάζει fan-out με τις γέφυρες πυριτίου.

Είναι ένα τοπίο σύγχυσης με έναν μεγάλο αριθμό τσιτάτων και πάρα πολλών επιλογών. Εν τούτοις, μερικές νέες τεχνολογίες επάνω, ενώ άλλες είναι ακόμα στο εργαστήριο. Μερικοί δεν θα το κάνουν ποτέ από το εργαστήριο λόγω των τεχνικών και λόγων δαπανών.

Η προηγμένη συσκευασία δεν είναι νέα. Για χρόνια, η βιομηχανία έχει συγκεντρώσει τους σύνθετους κύβους σε μια συσκευασία. Σε μόνο ένα παράδειγμα, ένας προμηθευτής θα ενσωματώσει ένα ASIC και έναν σωρό DRAM σε μια προηγμένη συσκευασία, η οποία ωθεί το εύρος ζώνης μνήμης στα συστήματα. Γενικά, εν τούτοις, αυτές και άλλες προηγμένες συσκευασίες χρησιμοποιούνται κυρίως για το υψηλός-τέλος, θέση-προσανατολισμένες στον εφαρμογές λόγω του κόστους.

Πρόσφατα, εν τούτοις, η βιομηχανία έχει εξετάσει την προηγμένη συσκευασία ως περισσότερο επικρατούσα επιλογή για τα σχέδια τσιπ. Παραδοσιακά, για να προωθήσει ένα σχέδιο, η βιομηχανία αναπτύσσει ένα ASIC ή ένα σύστημα--α-τσιπ (SOC). Για αυτό, συρρικνώνεστε τις διαφορετικές λειτουργίες σε κάθε κόμβο και τις συσκευάζετε επάνω σε έναν μονολιθικό κύβο. Αλλά αυτή η προσέγγιση γίνεται πιό σύνθετη και ακριβή σε κάθε κόμβο. Ενώ μερικοί θα συνεχίσουν να ακολουθούν αυτήν την πορεία, πολλοί ψάχνουν τις εναλλακτικές λύσεις όπως την προηγμένη συσκευασία.

Αυτό που είναι διαφορετικό είναι ότι οι προμηθευτές αναπτύσσουν τις νέες και ικανότερες συσκευασίες. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτές οι προηγμένες συσκευασίες μιμούνται ακόμη και παραδοσιακό SOC με το χαμηλότερο κόστος. Μερικές κλήσεις αυτοί «εικονικό SoCs.»

«Για πολλά χρόνια, η αρχική πορεία της βιομηχανίας για την αυξανόμενη λειτουργία και η απόδοση είναι ξελέπιασμα κόμβων βασισμένο στην ολοκλήρωση SOC,» εν λόγω Eelco Bergman, ανώτερος διευθυντής των πωλήσεων και της ανάπτυξης επιχείρησης σε ASE. «Τώρα, με τη βιομηχανία που κινείται πέρα από 16nm/14nm, αρχίζουμε να βλέπουμε περισσότερο ενδιαφέρον για την αποσύνθεση κύβων, εάν είναι για λόγους παραγωγής και δαπανών, λειτουργικούς λόγους βελτιστοποίησης, ή λόγους επαναχρησιμοποίησης IP. Ο χωρισμός ολοκληρωμένου κυκλώματος τροφοδοτεί την ανάγκη για την ετερογενή ολοκλήρωση. Εντούτοις, παρά αυτήν την ολοκλήρωση που πραγματοποιείται στο επίπεδο SOC, οδηγείται τώρα από την τεχνολογία συσκευασίας και τη δυνατότητά του να δημιουργήσει εικονικό SoCs από τα ανόμοια κομμάτια του πυριτίου.»

Εν τω μεταξύ, τα πρόσφατες IEEE ηλεκτρονικά τμήματα και τη διάσκεψη τεχνολογίας (ECTC), καθώς επίσης και άλλα εκδηλώσεις, συσκευάζοντας σπίτια, στην Ε&Α οι οργανώσεις και τα πανεπιστήμια παρουσίασαν γυρίζουν των εγγράφων, υπό τον όρο ότι γλιστρήστε την αιχμή αυτό που είναι επόμενο στην προηγμένη συσκευασία. Περιλαμβάνουν:

SPIL, μέρος ASE, περιέγραψε μια fan-out τεχνολογία χρησιμοποιώντας τις γέφυρες πυριτίου. Fan-out χρησιμοποιείται για να ενσωματώσει τους κύβους σε μια συσκευασία, και οι γέφυρες παρέχουν τις συνδέσεις από έναν κύβο σε άλλος.

TSMC αποκάλυψε περισσότερες λεπτομέρειες για την τρισδιάστατη τεχνολογία ολοκλήρωσής του. Μια έκδοση συμπλέκει τη μνήμη και τη λογική σε μια τοποθετημένη στη σειρά τρισδιάστατη αρχιτεκτονική για τις εφαρμογές υπολογισμού -μνήμης.

Το GlobalFoundries παρουσίασε μια εργασία για τις τρισδιάστατες χρησιμοποιώντας νέες συνδέοντας τεχνικές συσκευασίας. Άλλα χυτήρια λειτουργούν σε το, επίσης.

Παρουσιασμένες εργασίες MIT και TSMC για τη συσκευασία γκοφρέτα-κλίμακας.

Γενικά, αυτοί είναι παραδοσιακότεροι τύποι συσκευασίας. Πολλοί από αυτούς επιτρέπουν τα αποκαλούμενα chiplets. Το Chiplets δεν είναι ένας τύπος συσκευσίας, αυτό καθ' εαυτό. Αντ' αυτού, είναι μέρος μιας αρχιτεκτονικής πολυ-κεραμιδιών. Με τα chiplets, ένα chipmaker μπορεί να έχει επιλογές των μορφωματικών κύβων, ή τα chiplets, σε μια βιβλιοθήκη. Οι πελάτες μπορούν μίγμα-και-αντιστοιχία τα chiplets και να τους συνδέσουν χρησιμοποιώντας έναν κύβος--κύβο διασυνδέουν το σχέδιο. Το Chiplets θα μπορούσε να κατοικήσει σε έναν υπάρχοντα τύπο συσκευασίας ή μια νέα αρχιτεκτονική.

Η παραγωγή ανεμιστήρας-outs-αερίζει

Η συσκευασία ολοκληρωμένου κυκλώματος είναι ένα σημαντικό μέρος της διαδικασίας ημιαγωγών. Βασικά, μετά από τις διαδικασίες ενός chipmaker μια γκοφρέτα σε έναν υπέροχο, οι κύβοι στην γκοφρέτα είναι χωρισμένη σε τετράγωνα και ενσωματωμένη σε μια συσκευασία. Μια συσκευασία τοποθετεί το τσιπ σε κάψα, αποτρέποντας το από την καταστροφή. Παρέχει επίσης τις ηλεκτρικές συνδέσεις από τη συσκευή στον πίνακα.

Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός τύπων συσκευασίας στην αγορά και καθεμία συνδέεται για μια συγκεκριμένη εφαρμογή. Ένας τρόπος να τέμνεται η αγορά συσκευασίας είναι από τον τύπο διασύνδεσης, που περιλαμβάνει wirebond, κτύπημα-τσιπ, συσκευασία γκοφρέτα-επιπέδων (WLP) και vias μέσω-πυριτίου (TSVs). Διασυνδέει χρησιμοποιείται για να συνδέσει έναν κύβο με έναν άλλο έναν. Το TSVs ακολουθεί τις υψηλότερες I/O αριθμήσεις, από WLP, κτύπημα-τσιπ και wirebond.

Σχ. 1: Τεχνολογία συσκευασίας εναντίον της εφαρμογής. Πηγή: ASE

Μερικά 75% σε 80% των σημερινών συσκευασιών είναι βασισμένα στη σύνδεση καλωδίων, που είναι μια παλαιότερη τεχνολογία, σύμφωνα με TechSearch. Αναπτυγμένο στη δεκαετία του '50, ένα καλώδιο bonder ράβει ένα τσιπ σε ένα άλλο τσιπ ή υπόστρωμα χρησιμοποιώντας τα μικροσκοπικά καλώδια. Η σύνδεση καλωδίων χρησιμοποιείται για τις χαμηλού κόστους συσκευασίες κληρονομιών, τις μεσαίες συσκευασίες και τη συσσώρευση κύβων μνήμης.

Το κτύπημα-τσιπ είναι μια άλλη δημοφιλής διασύνδεση που χρησιμοποιείται για διάφορους τύπους συσκευασίας. Στο κτύπημα-τσιπ, μια θάλασσα των μικροσκοπικών προσκρούσεων χαλκού διαμορφώνεται πάνω από ένα τσιπ χρησιμοποιώντας το διάφορο εξοπλισμό. Η συσκευή κτυπιέται και τοποθετείται σε έναν χωριστό κύβο ή έναν πίνακα. Οι προσκρούσεις προσγειώνονται στα μαξιλάρια χαλκού, διαμορφώνοντας μια ηλεκτρική σύνδεση.

WLP, εν τω μεταξύ, συσκευάζει τους κύβους ενώ με ένα γκοφρέτα-όπως σχήμα. Οι δύο κύριοι τύποι συσκευασιών WLP είναι συσκευασίες τσιπ-κλίμακας (CSP) και fan-out. CSP είναι μερικές φορές γνωστό ως fan-in.

Fan-in και fan-out οι συσκευασίες χρησιμοποιούνται στις βιομηχανικών και κινητών εφαρμογές καταναλωτών. Fan-out θεωρείται προηγμένη συσκευασία. Σε ένα παράδειγμα fan-out, ένας κύβος DRAM συσσωρεύεται πάνω από ένα τσιπ λογικής στη συσκευασία.

Η «προηγμένη συσκευασία είναι μια ευρεία ακολουθία των τεχνολογιών που επιτρέπει σε μας για να συρρικνωθεί τη συσκευασία,» εν λόγω απότομος βράχος McCold, ένας ερευνητικός επιστήμονας σε Veeco, σε μια παρουσίαση σε ECTC. «(Γκοφρέτα-ισόπεδη συσκευασία) επιτρέπει σε μας για να κάνει τις μικρότερες δισδιάστατες συνδέσεις που ανακατανέμουν την παραγωγή του κύβου πυριτίου σε μια μεγαλύτερη περιοχή, επιτρέποντας την υψηλότερη I/O πυκνότητα, το υψηλότερο εύρος ζώνης και την υψηλότερη απόδοση για τις σύγχρονες συσκευές. Ένα μειονέκτημα της γκοφρέτα-ισόπεδης συσκευασίας είναι ότι είναι δαπανηρότερο από συνδέοντας καλωδίων. Αλλά σημαντικά, επιτρέπει τις μικρότερες συσκευασίες και τις μικρότερες συσκευές που είναι κρίσιμες για τις σύγχρονες κινητές συσκευές όπως τα smartphones.»

Γενικά, στη fan-out ροή, μια γκοφρέτα υποβάλλεται σε επεξεργασία σε έναν υπέροχο. Τα τσιπ στην γκοφρέτα είναι χωρισμένα σε τετράγωνα και τοποθετημένα σε μια γκοφρέτα-όπως δομή, η οποία γεμίζουν με μια εποξική ένωση φορμών. Αυτό καλείται ανασυγκροτημένη γκοφρέτα.

Κατόπιν, χρησιμοποιώντας τη λιθογραφία και άλλο εξοπλισμό, τα στρώματα ανακατανομής (RDLs) διαμορφώνονται μέσα στην ένωση. Το RDLs είναι οι γραμμές ή τα ίχνη σύνδεσης μετάλλων χαλκού που συνδέουν ηλεκτρικά ένα μέρος της συσκευασίας με άλλο. Το RDLs μετριέται από τη γραμμή και το διάστημα, οι οποίες αναφέρονται στο πλάτος και την πίσσα ενός ίχνους μετάλλων.

Υπάρχουν διάφορες προκλήσεις με fan-out. Κατά τη διάρκεια της ροής, η γκοφρέτα-όπως δομή είναι επιρρεπές σε warpage. Κατόπιν, όταν ενσωματώνονται οι κύβοι στην ένωση, τείνουν να κινηθούν, προκαλώντας μια ανεπιθύμητη επίδραση αποκαλούμενη μετατόπιση κύβων. Αυτό προσκρούει στην παραγωγή.

Σε ECTC, επάνω στην καινοτομία παρουσίασε μια εργασία για μια τεχνολογία που θα μπορούσε να μετριάσει τη μετατόπιση κύβων. Επάνω περιέγραψε μια μέθοδο ενίσχυσης περιοχή-από-περιοχών και διορθώσεων θήτα με τη ρύθμιση της θέσης τσοκ σταυρονημάτων stepper λιθογραφίας. Ενδεχομένως, η τεχνολογία θα μπορούσε να διορθώσει τα λάθη ενίσχυσης μέχρι +/- 400ppm, και τα λάθη θήτα μέχρι +/- 1.65mrad.

Υπάρχουν άλλα ζητήματα. Οι λεπτότερες γραμμές και τα διαστήματα RDL μειώνουν τα CD για τις διασυνδέσεις ή τα vias στα στρώματα. Έτσι στη ροή, ένα εργαλείο λιθογραφίας πρέπει να διαμορφώσει τα μικρότερα vias, το οποίο παρουσιάζει μερικές προκλήσεις του CD.

Για να αντιμετωπίσουν αυτά τα ζητήματα, Veeco και Imec παρουσίασαν μια εργασία σε ECTC για τη χαλάρωση των CD των vias και τη δημιουργία των επιμηκυμένων vias. «Αυτή η αλλαγή σχεδίου βελτιώνει σημαντικά τη διανομή έντασης στην εναέρια εικόνα γκοφρετών για μέσω, που αυξάνει το αποτελεσματικό παράθυρο διαδικασίας,» McCold Veeco εν λόγω.

Για αυτό, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν stepper Veeco με έναν φακό που υποστηρίζει 0,16 έως 0,22 αριθμητικά ανοίγματα (NAs). Τα μήκη κύματος ι-γραμμών, GH-γραμμών ή ghi-γραμμών υποστηρίξεων συστημάτων. Για αυτήν την μελέτη, χρησιμοποιημένη ερευνητές ι-γραμμή (365nm) και 0,22 NA.

Περισσότεροι ανεμιστήρας-outs-αερίζουν

Εν τούτοις, fan-out κερδίζει τον ατμό. Το Amkor, ASE, JCET, Nepes και TSMC πωλούν fan-out τις συσκευασίες. Υπάρχουν διαφορετικές εκδόσεις fan-out. Αλλά σε όλες τις περιπτώσεις, fan-out εξαλείφει την ανάγκη για ένα interposer που χρησιμοποιείται στις τεχνολογίες 2.5D/3D. Κατά συνέπεια, fan-out είναι υποθετικά λιγότερο ακριβό.

Fan-out είναι χωρισμένο στην πυκνότητα και την υψηλή πυκνότητα δύο στρατόπεδο-προτύπων. Στοχοθετημένο για τα τηλέφωνα κυττάρων και άλλα προϊόντα, fan-out τυποποιημένος-πυκνότητας ενσωματώνει λιγότερο από 500 I/Os. Fan-out υψηλής πυκνότητας έχει περισσότερα από 500 I/Os.

Η αρχική fan-out τεχνολογία καλείται ενσωματωμένη γκοφρέτα-ισόπεδη σειρά σφαίρα-πλέγματος (eWLB). ASE, JCET και άλλα πωλούν τις συσκευασίες τυποποιημένος-πυκνότητας eWLB, αν και αυτή η αγορά είναι κάπως στατική.

Σε ένα έγγραφο σε ECTC, JCET και MediaTek αναπνέουν τη νέα ζωή στο eWLB με την παρουσίαση των λεπτομερειών για μια τεχνολογία αποκαλούμενη FOMIP (Fan-out συσκευασία καινοτομίας MediaTek). Βασικά, FOMIP εμφανίζεται να είναι μια λεπτότερη συσκευασία πισσών eWLB σε ένα υπόστρωμα. Το πρώτο FOMIP εμφανίστηκε το 2018, αν και η εργασία είναι εν εξελίξει για να αναπτύξει μια έκδοση επόμενης γενιάς.

Η τεχνολογία ακολουθεί μια παραδοσιακή fan-out ροή, η οποία αναφέρεται ως τσιπ-πρώτη διαδικασία. Επίσης χρησιμοποιώντας μια διαδικασία κτύπημα-τσιπ, FOMIP αποτελείται από πίσσα μαξιλαριών κύβων 60μm και 1 στρώμα RDL με τις γραμμές 5μm και τα διαστήματα 5μm.

«Θεωρείται ότι η τεχνολογία FOMIP μπορεί να εφαρμοστεί περαιτέρω σε ένα πολύ λεπτότερο σχέδιο μαξιλαριών κύβων με έναν προηγμένο κόμβο πυριτίου, όπως μια πίσσα μαξιλαριών κύβων 40μm με το σχέδιο 2μm/2μm LW/LS,» εν λόγω ming-Che Hsieh, ένας μηχανικός εφαρμογής σε JCET, σε μια παρουσίαση σε ECTC. Άλλοι που συμβάλλουν στην εργασία.

Εν τω μεταξύ, οι προμηθευτές συνεχίζουν να αναπτύσσουν τις νέες fan-out υψηλής πυκνότητας συσκευασίες. Σε ECTC, παραδείγματος χάριν, ASE περιέγραψε περισσότερες λεπτομέρειες για μια τσιπ-τελευταία έκδοση της υβριδικής fan-out του συσκευασίας. Αυτή η συσκευασία, αποκαλούμενη ανεμιστήρα πελεκά έξω στο υπόστρωμα (FoCoS), μπορεί να προσαρμόσει 8 σύνθετους κύβους με μια I/O αρίθμηση <4>

Προσφορές FoCoS ASE σε μια παραδοσιακή τσιπ-πρώτη διαδικασία. Σε μια τσιπ-τελευταία ροή, το RDLs αναπτύσσεται πρώτα, ακολουθούμενος από τα άλλα βήματα διαδικασίας. Και τσιπ-πρώτα και τσιπ-διαρκέστε είναι βιώσιμος και χρησιμοποιημένος για τα διαφορετικά apps. «Fan-out οι τσιπ-τελευταίες αυξήσεις παράγουν, και επιτρέπουν την επεξεργασία της λεπτής γραμμής RDLs επομένως, μπορεί να χρησιμοποιήσει περισσότερο I/O για τις εφαρμογές υψηλών σημείων, ο» εν λόγω Paul Yang, που λειτουργεί στο κέντρο Ε&Α σε ASE, σε ένα έγγραφο. Άλλοι που συμβάλλουν στην εργασία.

ASE περιέγραψε επίσης μερικών από τα ζητήματα κατασκευής με τσιπ-τελευταίο fan-out και πώς να τους εξετάσει. Όπως δηλώνεται, το warpage γκοφρετών είναι προβληματικό και προσκρούει στην παραγωγή. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το πάχος και ο συντελεστής της θερμικής επέκτασης (CTE) του μεταφορέα γυαλιού είναι μεταξύ των ζητημάτων που προκαλούν το warpage.

Για να αποκτήσει μια επίγνωση στο warpage γκοφρετών, ASE χρησιμοποίησε μια τεχνολογία μετρολογίας με την τρισδιάστατη πεπερασμένη ανάλυση στοιχείων. ASE χρησιμοποίησε τον ψηφιακό συσχετισμό εικόνας (DIC), ο οποίος μια τεχνική μέτρησης μη-επαφών που χρησιμοποιεί τις πολλαπλάσιες κάμερες. DIC αξιολογεί τη μετατόπιση και την πίεση στις επιφάνειες και χαρτογραφεί τις συντεταγμένες. Χρησιμοποιώντας τις προσομοιώσεις και DIC, ASE είναι σε θέση να βρεί τη βέλτιστη σειρά του πάχους μεταφορέων γυαλιού και του CTE για να βελτιώσει το warpage.

Εν τω μεταξύ, σε ECTC, SPIL, μέρος ASE, παρουσίασε μια εργασία για ενσωματωμένη τη Fan-Out τεχνολογία γεφυρών (FOEB) για τα chiplets. Χρησιμοποιημένο για τις συσκευασίες πολυ-τσιπ, FOEB είναι λιγότερο ακριβό από 2.5D. «FOEB είναι μια ενσωματωμένη συσκευασία chiplet που θα μπορούσε να ενσωματώσει τους ετερογενείς κύβους, όπως GPUs και HBMs, ή τις ομοιογενείς ενσωματωμένες συσκευές,» εν λόγω Γ. Key Chung, ένας ερευνητής από SPIL, σε μια παρουσίαση σε ECTC.

Μια γέφυρα είναι ένα μικροσκοπικό κομμάτι του πυριτίου που συνδέει έναν κύβο με άλλο σε μια συσκευασία. Το πιό ξεχωριστό παράδειγμα είναι εδώ η Intel, το οποίο έχει αναπτύξει έναν αποκαλούμενο τεχνολογία ενσωματωμένο πολυ-κύβο γεφυρών πυριτίου διασυνδέει τη γέφυρα (EMIB).

Αντίθετα από EMIB, που είναι μια σύνδεση κύβος--κύβων, οι γέφυρες SPIL ενσωματώνονται στα στρώματα RDL για να συνδέσουν τους κύβους. Άσχετα από, οι γέφυρες τοποθετούνται ως εναλλακτική λύση των συσκευασιών 2.5D χρησιμοποιώντας τα interposers.

SPIL έχει αναπτύξει ένα όχημα δοκιμής για FEOB. Το όχημα ενσωματώνει κύβο ASIC και 4 υψηλούς κύβους μνήμης εύρους ζώνης (HBM). Το ASIC είναι στη μέση της συσκευασίας με δύο HBMs σε κάθε πλευρά.

Τέσσερις γέφυρες ενσωματώνονται στα στρώματα RDL. Στο σύνολο, υπάρχουν τρία στρώματα RDL. Δύο είναι 10μm/10μm για τη δύναμη και το έδαφος, ενώ κάποιο είναι 2μm/2μm για το στρώμα σημάτων. «Αυτή η συσκευασία chiplet επιτρέπει κοντά στις μονολιθικές συνδέσεις κοντός-προσιτότητας μεταξύ των κύβων. FOEB μπορεί να έχει τα πολλαπλάσια στρώματα RDL και τις γέφυρες πυριτίου που έχουν την πολύ λεπτότερα γραμμή/το διάστημα για τις διασυνδέσεις,» Chung εν λόγω.

Fan-out κινείται σε άλλες κατευθύνσεις. Σε ένα έγγραφο σε ECTC, Amkor περιέγραψε μια νέα RDL-πρώτη fan-out διαδικασία με τη σύνδεση τσιπ--γκοφρετών. Κατόπιν, σε ένα άλλο έγγραφο, A*STAR περιέγραψε μια fan-out κεραία--συσκευασία για 5G.

Κίνηση από 2.5D προς τρισδιάστατο

Στο υψηλό σημείο, η βιομηχανία χρησιμοποιεί παραδοσιακά 2.5D. Σε 2.5D, οι κύβοι συσσωρεύονται πάνω από ένα interposer, το οποίο ενσωματώνει TSVs. Το interposer ενεργεί ως γέφυρα μεταξύ των τσιπ και ενός πίνακα, ο οποίος παρέχει περισσότερα I/Os και εύρος ζώνης.

Σε ένα παράδειγμα, ένας προμηθευτής θα μπορούσε να ενσωματώσει ένα FPGA ή ένα ASIC με HBM. Σε HBM, οι κύβοι DRAM συσσωρεύονται ο ένας πάνω από τον άλλον. Παραδείγματος χάριν, οι πιό πρόσφατοι σωροί οκτώ 10nm-κατηγορία 16 gigabit DRAM τεχνολογίας HBM2E της Samsung πεθαίνουν ο ένας στον άλλο. Οι κύβοι συνδέονται χρησιμοποιώντας 40.000 TSVs, επιτρέποντας τις ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων 3.2Gbps.

2.5D φέρνει τη λογική πιό κοντά στη μνήμη, επιτρέποντας περισσότερο εύρος ζώνης στα συστήματα. «Παραδοσιακά, το ενδιαφέρον (για τα interposers) ήταν στη γραφική παράσταση υψηλών σημείων,» ο εν λόγω Walter NG, αντιπρόεδρος της ανάπτυξης επιχείρησης σε UMC. «Τώρα, βλέπουμε περισσότερο ενδιαφέρον για τις επιχειρηματικές λύσεις απόδοσης. Βλέπουμε επίσης το ενδιαφέρον για τις μη παραδοσιακές περιοχές.»

Αλλά 2.5D είναι ακριβό και σταλμένο στις εφαρμογές υψηλών σημείων, όπως το AI, τη δικτύωση και τους κεντρικούς υπολογιστές. Έτσι η βιομηχανία ψάχνει τις λύσεις πέρα από 2.5D. Fan-out υψηλής πυκνότητας είναι μια επιλογή. Αυτό έχει λιγότερα I/Os από 2.5D, αν και κλείνει το χάσμα.

τρισδιάστατος-ολοκληρωμένα κυκλώματα παρουσιάστε μια άλλη επιλογή. Ένα τρισδιάστατος-ολοκληρωμένο κύκλωμα περιλαμβάνει μια αρχιτεκτονική πολυ-κύβων χρησιμοποιώντας τα ενεργά interposers ή/και TSVs. Η ιδέα είναι να συσσωρευθεί η λογική στη μνήμη ή η λογική στη λογική σε μια τρισδιάστατη συσκευασία. Το GlobalFoundries, η Intel, η Samsung, TSMC και UMC αναπτύσσουν τις διάφορες μορφές τρισδιάστατων τεχνολογιών.

οι τρισδιάστατες αρχιτεκτονικές μπορούν να ενσωματωθούν με στα chiplets. Αυτό είναι όπου εσείς κύβοι ή chiplets μίγμα-και-αντιστοιχιών με τους διαφορετικούς κόμβους διαδικασίας σε μια συσκευασία. «Είμαστε ακριβώς στα πρώτα στάδια της προσέγγισης chiplet,» εν λόγω Ramune Nagisetty, διευθυντής της διαδικασίας και της ολοκλήρωσης προϊόντων στη Intel. «Κατά τα επόμενα χρόνια, θα δούμε αυτό επεκτεινόμαστε σε 2.5D και τους τρισδιάστατους τύπους εφαρμογών. Θα δούμε αυτό επεκτεινόμαστε στη λογική και συσσώρευση μνήμης και τη λογική και τη συσσώρευση λογικής.»

Σήμερα, η βιομηχανία αναπτύσσεται ή η χρησιμοποίηση συσκευασιών ναυτιλίας 2.5D/3D που υπάρχει διασυνδέει τα σχέδια. Οι κύβοι συσσωρεύονται και συνδέονται χρησιμοποιώντας μια τεχνολογία διασύνδεσης αποκαλούμενη το χαλκό microbumps και στυλοβάτες. Οι προσκρούσεις και οι στυλοβάτες παρέχουν τις μικρές, γρήγορες ηλεκτρικές συνδέσεις μεταξύ των διαφορετικών συσκευών.

Η πιό προηγμένοη microbumps/οι στυλοβάτες είναι μικροσκοπικές δομές με μια πίσσα 40μm. Χρησιμοποιώντας τον υπάρχοντα εξοπλισμό, η βιομηχανία μπορεί να ξελεπιάσει την πίσσα προσκρούσεων ενδεχομένως κατά ή κοντά σε 20μm. Κατόπιν, η βιομηχανία χρειάζεται μια νέα τεχνική, δηλαδή υβριδική σύνδεση χαλκού.

Στην υβριδική σύνδεση χαλκού, τα τσιπ ή οι γκοφρέτες συνδέονται χρησιμοποιώντας έναν διηλεκτρικός--διηλεκτρικό δεσμό, που ακολουθείται από μια μετάλλου προς μέταλλο σύνδεση. Αυτό είναι μια προκλητική διαδικασία. Οι ατέλειες είναι μεταξύ των μεγαλύτερων ζητημάτων.

TSMC, εν τω μεταξύ, λειτουργεί σε μια τεχνολογία αποκαλούμενη σύστημα στο ενσωματωμένο τσιπ (SoIC). Χρησιμοποιώντας την υβριδική σύνδεση, η τεχνολογία SoIC TSMC επιτρέπει τρισδιάστατος-όπως τις αρχιτεκτονικές. «Ένα ενσωματωμένο SoIC τσιπ μοιάζει όχι μόνο με (SOC), αλλά συμπεριφέρεται όπως SOC σε κάθε πτυχή από την άποψη της ηλεκτρικής και μηχανικής ακεραιότητας,» εν λόγω Γ. Χ. Tung, ένας ερευνητής από TSMC.

Σε ECTC, TSMC παρουσίασε μια εργασία για μια υπερβολιή υψηλός έκδοση πυκνότητας SoIC. Αυτή η έκδοση επιτρέπει την τρισδιάστατη multi-tier συσσώρευση τσιπ, δημιουργώντας τι TSMC καλεί υπολογισμό βύθιση--μνήμης (ImMC). Σε ένα παράδειγμα ImMC, μια συσκευή θα μπορούσε να έχει τρεις σειρές. Κάθε σειρά έχει τους κύβους λογικής και μνήμης. Οι σειρές συνδέονται χρησιμοποιώντας την υβριδική σύνδεση.

Εν τω μεταξύ, GlobalFoundries λειτουργεί επίσης στην υβριδική σύνδεση γκοφρετών, επιτρέποντας τις τρισδιάστατες αρχιτεκτονικές λεπτός-πισσών. Έχει καταδείξει τον πρόσωπο με πρόσωπο κύβο συσσωρεύοντας με 5.xn--πίσσες 76m-yyc. Οι «μελλοντικοί σωροί θα παρατηρήσουν τις λεπτότερες πίσσες κατά λιγότερο από 2μm και τα διαφορετικά τελικά σχέδια επιφάνειας,» ο εν λόγω Ντάνιελ Φίσερ, κύριος συσκευάζοντας μηχανικός σε GlobalFoundries.

Όχι όλη η δράση είναι στην υβριδική σύνδεση. Σε ECTC, η επιστήμη ζυθοποιών περιέγραψε ένα μόνιμο συνδέοντας υλικό με την απορρόφηση χαμηλής υγρασίας και την υψηλή θερμική σταθερότητα. Τα υλικά χρησιμοποιούνται για τις προηγμένες συνδέοντας εφαρμογές γκοφρετών.

«Στην παρούσα εργασία, ένα νέο μόνιμο συγκολλητικό συνδέοντας υλικό εισάγεται για MEMS, τρισδιάστατο ολοκληρωμένο κύκλωμα και εφαρμογές συσκευασίας γκοφρέτα-επιπέδων,» ο εν λόγω Xiao Liu, ένας ανώτερος ερευνητικός φαρμακοποιός στην επιστήμη ζυθοποιών, σε μια παρουσίαση.

Στη ζυθοποιού συνδέοντας ροή, ένα υλικό είναι περιστροφή-ντυμένο σε μια γκοφρέτα. Η γκοφρέτα ψήνεται. Μια χωριστή γκοφρέτα μεταφορέων τοποθετείται στην γκοφρέτα και θεραπεύεται στις χαμηλές θερμοκρασίες. Οι δύο γκοφρέτες συνδέονται έπειτα.

Συσκευάζοντας

Εν τω μεταξύ, το ξεκίνημα Cerebras AI έκανε πρόσφατα τους τίτλους όταν εισήγαγε μια τεχνολογία χρησιμοποιώντας την ολοκλήρωση γκοφρέτα-κλίμακας. Είναι μια γκοφρέτα-ισόπεδη συσκευή με τις κρυσταλλολυχνίες περισσότερα από 1,2 τρισεκατομμύρια.

Σε ECTC, TSMC κατέδειξε μια συσκευασία ολοκλήρωσης συστημάτων γκοφρέτα-κλίμακας βασισμένη fan-out του στην τεχνολογία, αποκαλούμενη πληροφορίες. Η τεχνολογία καλείται InFO_SoW (σύστημα--γκοφρέτα). «InFO_SoW αποβάλλει τη χρήση ενός υποστρώματος και ενός PCB με να χρησιμεύσει ως ο ίδιος ο μεταφορέας,» εν λόγω shu-Rong Chun, ο επιφανής συγγραφέας σε ένα έγγραφο από TSMC.

MIT, εν τω μεταξύ, περιέγραψε τις υπεραγωγικές ενότητες πολυ-τσιπ γκοφρέτα-κλίμακας 200mm (s-Mcm). Αυτό χρησιμοποιείται για τη διασύνδεση των πολλαπλάσιων ενεργών υπεραγωγικών τσιπ για τα κρυογόνα συστήματα επεξεργασίας επόμενης γενιάς.

Συμπέρασμα

Όχι όλες οι λύσεις θα απαιτήσουν τη συσκευασία γκοφρέτα-κλίμακας. Αλλά σαφώς, οι πελάτες αρχίζουν να ρίχνουν μια σκληρότερη ματιά στην προηγμένη συσκευασία.

Υπάρχουν περισσότερες καινοτομίες από πάντα στη συσκευασία. Η πρόκληση είναι να βρεθεί η σωστή συσκευασία στο καλύτερο σημείο τιμών. Ένα από τα καλύτερα πλεονεκτήματα της παραγωγής υποστρωμάτων ολοκληρωμένου κυκλώματος είναι η αξία, ευπρόσδεκτη επαφή Horexs της κατασκευής πινάκων PCB υποστρωμάτων ολοκληρωμένου κυκλώματος. (το άρθρο είναι από Διαδίκτυο)