Tha pacadh adhartach mar aon de na prìomh nithean teicneòlais aig àm ‘More than Moore’.Mar a bhios sgoltagan a’ fàs nas duilghe agus nas daoire a bhith air an lughdachadh aig gach nód pròiseas, tha innleadairean a’ cur grunn chips ann am pasganan adhartach gus nach fheum iad a bhith duilich an crìonadh tuilleadh.Tha an artaigil seo a’ toirt seachad ro-ràdh goirid air 10 de na teirmean as cumanta a thathas a’ cleachdadh ann an teicneòlas pacaidh adhartach.
Pacaidean 2.5D
Tha am pasgan 2.5D na adhartas de theicneòlas pacaidh 2D IC traidiseanta, a’ ceadachadh loidhne nas fèarr agus cleachdadh àite.Ann am pasgan 2.5D, bidh bàsan lom air an càrnadh no air an cur taobh ri taobh air mullach còmhdach interposer le silicon tro vias (TSVn).Tha am bonn, no an còmhdach interposer, a’ toirt seachad ceangal eadar na sgoltagan.
Tha am pasgan 2.5D mar as trice air a chleachdadh airson ASICn àrd, FPGAn, GPUs agus ciùban cuimhne.Ann an 2008 bha Xilinx a’ roinn na FPGAn mòra aige ann an ceithir sgoltagan nas lugha le toradh nas àirde agus gan ceangal ris an t-sreath interposer silicon.Mar sin rugadh pacaidean 2.5D agus mu dheireadh chaidh an cleachdadh gu farsaing airson amalachadh pròiseasar cuimhne leud-bann àrd (HBM).
Diagram de phacaid 2.5D
3D pacaidh
Ann am pasgan 3D IC, tha bàs loidsig air a chruachadh còmhla no le bàs stòraidh, a’ cur às don fheum air System-on-Chips (SoCs) mòr a thogail.Tha am bàs ceangailte ri chèile le còmhdach gnìomhach interposer, fhad ‘s a bhios pacaidean 2.5D IC a’ cleachdadh cnapan giùlain no TSVn gus co-phàirtean a chruachadh air an t-sreath interposer, bidh pasganan 3D IC a ’ceangal grunn shreathan de wafers silicon ri co-phàirtean a’ cleachdadh TSVn.
Is e teicneòlas TSV am prìomh theicneòlas comasachaidh an dà chuid ann am pasganan 2.5D agus 3D IC, agus tha an gnìomhachas semiconductor air a bhith a’ cleachdadh teicneòlas HBM gus sgoltagan DRAM a thoirt gu buil ann am pasganan 3D IC.
Tha sealladh tar-roinneil den phasgan 3D a’ sealltainn gu bheil an eadar-cheangal dìreach eadar sgoltagan silicon air a choileanadh tro TSVan copair meatailteach.
Chiplet
Tha chiplets mar sheòrsa eile de phacaid 3D IC a leigeas le aonachadh ioma-ghnèitheach de CMOS agus co-phàirtean neo-CMOS.Ann am faclan eile, is e SoCn nas lugha a th’ annta, ris an canar cuideachd chiplets, seach SoCn mòra ann am pasgan.
Le bhith a’ briseadh sìos SoC mòr gu bhith na sgoltagan nas lugha, bheir sin toradh nas àirde agus cosgaisean nas ìsle na aon bhàs lom.Tha chiplets a’ leigeil le luchd-dealbhaidh brath a ghabhail air raon farsaing de IP gun a bhith a’ beachdachadh air dè an nód pròiseas a chleachdas iad agus dè an teicneòlas a chleachdas iad airson a dhèanamh.Faodaidh iad raon farsaing de stuthan a chleachdadh, a’ gabhail a-steach silicon, glainne agus lannan airson a’ chip a dhèanamh.
Tha siostaman stèidhichte air Chiplet air an dèanamh suas de iomadh Chiplets air ìre eadar-mheadhanach
Pacaidean Fan Out
Ann am pasgan Fan Out, tha an “ceangal” air a chuir far uachdar a ’chip gus barrachd I / O a-muigh a thoirt seachad.Bidh e a’ cleachdadh stuth molltair epoxy (EMC) a tha làn fhighe a-steach don die, a’ cur às don fheum air pròiseasan leithid bualadh wafer, fluxing, cur suas flip-chip, glanadh, frasadh bun agus leigheas.Mar sin, chan eil feum air còmhdach eadar-mheadhanach nas motha, a’ dèanamh amalachadh heterogeneous gu math nas fhasa.
Tha teicneòlas fan-out a ’tabhann pasgan nas lugha le barrachd I / O na seòrsaichean pacaid eile, agus ann an 2016 b’ e an rionnag teicneòlais a bh ’ann nuair a b’ urrainn dha Apple teicneòlas pacaidh TSMC a chleachdadh gus am pròiseasar tagraidh 16nm agus DRAM gluasadach fhilleadh a-steach do aon phacaid airson iPhone 7.
Pacadh fan-a-mach
Pacadh ìre Wafer Fan-Out (FOWLP)
Tha teicneòlas FOWLP na leasachadh air pacadh ìre wafer (WLP) a bheir seachad barrachd cheanglaichean taobh a-muigh airson sgoltagan silicon.Tha e a’ toirt a-steach a bhith a’ fighe a’ chip ann an stuth cumadh epoxy agus an uairsin a’ togail còmhdach ath-sgaoileadh dùmhlachd àrd (RDL) air uachdar na wafer agus a’ cur bàlaichean solder an sàs gus wafer ath-chruthaichte a chruthachadh.
Tha FOWLP a’ toirt seachad àireamh mhòr de cheanglaichean eadar a’ phacaid agus am bòrd-iarrtais, agus leis gu bheil an t-substrate nas motha na am bàs, tha an raon bàsachadh nas socraiche.
Eisimpleir de phasgan FOWLP
Amalachadh heterogeneous
Faodaidh amalachadh diofar phàirtean air an dèanamh air leth ann an co-chruinneachaidhean àrd-ìre gnìomhachd àrdachadh agus feartan obrachaidh adhartachadh, agus mar sin bidh e comasach do luchd-saothrachaidh phàirtean leth-chonnsair co-phàirtean gnìomh a chur còmhla le sruthan pròiseas eadar-dhealaichte ann an aon cho-chruinneachadh.
Tha amalachadh ioma-ghnèitheach coltach ri siostam-in-phasgan (SiP), ach an àite a bhith a’ cothlamadh grunn bhàsan lom air aon fho-strat, bidh e a’ cothlamadh ioma IPan ann an cruth Chiplets air aon fho-strat.Is e am beachd bunaiteach air amalachadh heterogeneous grunn phàirtean a chur còmhla le diofar ghnìomhan san aon phacaid.
Cuid de bhlocaichean togail teicnigeach ann an amalachadh heterogeneous
HBM
Tha HBM na theicneòlas stòraidh stac àbhaisteach a bheir seachad seanalan leud-bann àrd airson dàta taobh a-staigh stac agus eadar cuimhne agus co-phàirtean loidsigeach.Bidh pasganan HBM a’ càrnadh cuimhne a’ bàsachadh agus gan ceangal ri chèile tro TSV gus barrachd I/O agus leud-bann a chruthachadh.
Tha HBM na inbhe JEDEC a bhios gu dìreach a’ fighe a-steach grunn shreathan de cho-phàirtean DRAM taobh a-staigh pasgan, còmhla ri pròiseasairean tagraidh, GPUs agus SoCs.Tha HBM air a chuir an gnìomh gu sònraichte mar phasgan 2.5D airson frithealaichean àrd-ìre agus sgoltagan lìonraidh.Tha an sgaoileadh HBM2 a-nis a’ dèiligeadh ri comas agus crìochan ìre gleoc a’ chiad fhoillseachadh HBM.
Pacaidean HBM
Ìre eadar-mheadhanach
Is e an còmhdach interposer an t-seòl-seallaidh tron bheil na comharran dealain air an toirt seachad bhon die lom no bòrd ioma-chip sa phacaid.Is e seo an eadar-aghaidh dealain eadar na socaidean no na ceanglaichean, a’ leigeil leis na comharran a bhith air an gluasad nas fhaide air falbh agus cuideachd ceangailte ri socaidean eile air a’ bhòrd.
Faodar an còmhdach interposer a dhèanamh de silicon agus stuthan organach agus bidh e na dhrochaid eadar am bàs ioma-bhàs agus am bòrd.Tha sreathan interposer silicon nan teicneòlas dearbhte le dùmhlachd àrd pitch I / O agus comasan cruthachaidh TSV agus tha prìomh phàirt aca ann am pacadh chip 2.5D agus 3D IC.
Buileachadh àbhaisteach de shreath eadar-mheadhanach air a sgaradh le siostam
Sreath ath-sgaoileadh
Anns an ìre ath-chuairteachaidh tha na ceanglaichean copair no co-thaobhadh a leigeas le ceanglaichean dealain eadar na diofar phàirtean den phacaid.Is e còmhdach de stuth dielectric meatailteach no polymeric a th ’ann a dh’ fhaodar a chruachadh sa phacaid le bàs lom, agus mar sin a’ lughdachadh farsaingeachd I / O de chipsets mòra.Tha sreathan ath-chuairteachaidh air a thighinn gu bhith nam pàirt riatanach de fhuasglaidhean pacaid 2.5D agus 3D, a ’leigeil leis na sgoltagan orra conaltradh le chèile a’ cleachdadh sreathan eadar-mheadhanach.
Pasganan aonaichte a’ cleachdadh sreathan ath-sgaoileadh
TSV
Tha TSV na phrìomh theicneòlas buileachaidh airson fuasglaidhean pacaidh 2.5D agus 3D agus tha e na wafer làn copar a bheir seachad eadar-cheangal dìreach tron bhàs wafer silicon.Bidh e a’ ruith tron bhàs gu lèir gus ceangal dealain a thoirt seachad, a’ cruthachadh an t-slighe as giorra bho aon taobh den die chun taobh eile.
Tha tuill-troimhe no vias air an sgrìobadh gu doimhneachd sònraichte bho thaobh aghaidh an wafer, a tha an uairsin air a chòmhdach agus air a lìonadh le bhith a’ tasgadh stuth giùlain (mar as trice copar).Aon uair ‘s gu bheil a’ chip air a dhèanamh, tha e air a theannachadh bho thaobh cùil an wafer gus na vias a nochdadh agus am meatailt a tha air a thasgadh air taobh cùil an wafer gus an eadar-cheangal TSV a chrìochnachadh.
Ùine puist: Iuchar-07-2023