L-ippakkjar avvanzat huwa wieħed mill-punti ewlenin teknoloġiċi tal-era 'More than Moore'.Hekk kif iċ-ċipep isiru dejjem aktar diffiċli u għaljin biex jiġu minjaturizzati f'kull nodu tal-proċess, l-inġiniera qed ipoġġu ċipep multipli f'pakketti avvanzati sabiex ma jkollhomx għalfejn jissieltu aktar biex iċċekkenhom.Dan l-artikolu jipprovdi introduzzjoni qasira għal 10 mit-termini l-aktar komuni użati fit-teknoloġija avvanzata tal-ippakkjar.
Pakketti 2.5D
Il-pakkett 2.5D huwa avvanz tat-teknoloġija tradizzjonali tal-ippakkjar 2D IC, li jippermetti użu aħjar tal-linja u tal-ispazju.F'pakkett 2.5D, dies vojta huma f'munzelli jew imqiegħda ħdejn xulxin fuq saff interposer bis-silikon vias (TSVs).Il-bażi, jew saff interposer, jipprovdi konnettività bejn iċ-ċipep.
Il-pakkett 2.5D huwa tipikament użat għal ASICs high-end, FPGAs, GPUs u kubi tal-memorja.L-2008 rat lil Xilinx jaqsam l-FPGAs kbar tiegħu f'erba 'ċipep iżgħar b'rendiment ogħla u qabbad dawn mas-saff ta' interposer tas-silikon.Għalhekk twieldu pakketti 2.5D u eventwalment intużaw ħafna għall-integrazzjoni tal-proċessur tal-memorja ta 'frekwenza għolja (HBM).
Dijagramma ta' pakkett 2.5D
Imballaġġ 3D
F'pakkett 3D IC, id-die tal-loġika huma f'munzelli flimkien jew b'die tal-ħażna, u telimina l-ħtieġa li tinbena System-on-Chips (SoCs) kbar.Id-die huma konnessi ma 'xulxin permezz ta' saff ta 'interposer attiv, filwaqt li pakketti 2.5D IC jużaw ħotob konduttivi jew TSVs biex jgħaqqdu komponenti fuq is-saff ta' interposer, pakketti 3D IC jgħaqqdu saffi multipli ta 'wejfers tas-silikon ma' komponenti li jużaw TSVs.
It-teknoloġija TSV hija t-teknoloġija ewlenija li tippermetti kemm f'pakketti IC 2.5D kif ukoll 3D, u l-industrija tas-semikondutturi ilha tuża t-teknoloġija HBM biex tipproduċi ċipep DRAM f'pakketti IC 3D.
Veduta trasversali tal-pakkett 3D turi li l-interkonnessjoni vertikali bejn iċ-ċipep tas-silikon tinkiseb permezz ta 'TSVs tar-ram metalliku.
Chiplet
Chiplets huma forma oħra ta 'ippakkjar 3D IC li tippermetti l-integrazzjoni eteroġenja ta' komponenti CMOS u mhux CMOS.Fi kliem ieħor, huma SoCs iżgħar, imsejħa wkoll chiplets, aktar milli SoCs kbar f'pakkett.
It-tkissir ta 'SoC kbir f'ċipep iżgħar u iżgħar joffri rendimenti ogħla u spejjeż aktar baxxi minn die vojt wieħed.chiplets jippermettu lid-disinjaturi jieħdu vantaġġ minn firxa wiesgħa ta 'IP mingħajr ma jkollhom għalfejn jikkunsidraw liema nodu tal-proċess jużaw u liema teknoloġija jużaw biex jimmanifatturawh.Jistgħu jużaw firxa wiesgħa ta 'materjali, inklużi silikon, ħġieġ u laminati biex jiffabbrikaw iċ-ċippa.
Is-sistemi bbażati fuq Chiplet huma magħmula minn Chiplets multipli fuq saff intermedjarju
Fan Out Pakketti
F'pakkett Fan Out, il-"konnessjoni" hija fanned mill-wiċċ taċ-ċippa biex tipprovdi aktar I/O estern.Juża materjal tal-iffurmar epossidiku (EMC) li huwa inkorporat bis-sħiħ fid-die, u jelimina l-ħtieġa għal proċessi bħal wafer bumping, fluxing, immuntar flip-chip, tindif, bexx tal-qiegħ u tqaddid.Għalhekk, lanqas ma huwa meħtieġ saff intermedjarju, li jagħmel l-integrazzjoni eteroġenja ħafna aktar faċli.
It-teknoloġija fan-out toffri pakkett iżgħar b'aktar I/O minn tipi oħra ta 'pakketti, u fl-2016 kienet l-istilla tat-teknoloġija meta Apple setgħet tuża t-teknoloġija tal-ippakkjar ta' TSMC biex tintegra l-proċessur tal-applikazzjoni 16nm tagħha u d-DRAM mobbli f'pakkett wieħed għall-iPhone 7.
Ippakkjar fan-out
Ippakkjar tal-Livell tal-Wejfer Fan-Out (FOWLP)
It-teknoloġija FOWLP hija titjib fuq l-ippakkjar fil-livell tal-wejfer (WLP) li jipprovdi aktar konnessjonijiet esterni għaċ-ċipep tas-silikon.Tinvolvi l-inkorporazzjoni taċ-ċippa f'materjal tal-iffurmar epossidiku u mbagħad tibni saff ta 'ridistribuzzjoni ta' densità għolja (RDL) fuq il-wiċċ tal-wejfer u l-applikazzjoni ta 'blalen tal-istann biex jiffurmaw wejfer rikostitwit.
FOWLP jipprovdi numru kbir ta 'konnessjonijiet bejn il-pakkett u l-bord tal-applikazzjoni, u minħabba li s-sottostrat huwa akbar mid-die, iż-żift tad-die huwa fil-fatt aktar rilassat.
Eżempju ta' pakkett FOWLP
Integrazzjoni eteroġenja
L-integrazzjoni ta 'komponenti differenti manifatturati separatament f'assemblaġġi ta' livell ogħla tista 'ssaħħaħ il-funzjonalità u ttejjeb il-karatteristiċi operattivi, sabiex il-manifatturi tal-komponenti tas-semikondutturi jkunu jistgħu jgħaqqdu komponenti funzjonali bi flussi ta' proċess differenti f'assemblaġġ wieħed.
L-integrazzjoni eteroġenja hija simili għas-sistema fil-pakkett (SiP), iżda minflok ma tikkombina dies multipli vojta fuq sottostrat wieħed, tgħaqqad IPs multipli fil-forma ta 'Chiplets fuq sottostrat wieħed.L-idea bażika ta 'integrazzjoni eteroġenja hija li tgħaqqad komponenti multipli b'funzjonijiet differenti fl-istess pakkett.
Xi elementi tekniċi f'integrazzjoni eteroġenja
HBM
L-HBM hija teknoloġija standardizzata ta 'ħażna ta' stack li tipprovdi kanali ta 'bandwidth għoli għal data fi stack u bejn il-memorja u l-komponenti loġiċi.Il-pakketti HBM jmutu memorja die u qabbadhom flimkien permezz TSV biex joħolqu aktar I/O u bandwidth.
HBM huwa standard JEDEC li jintegra vertikalment saffi multipli ta 'komponenti DRAM fi ħdan pakkett, flimkien ma' proċessuri tal-applikazzjoni, GPUs u SoCs.HBM huwa primarjament implimentat bħala pakkett 2.5D għal servers high-end u ċipep tan-netwerking.Ir-rilaxx HBM2 issa jindirizza l-limitazzjonijiet tal-kapaċità u r-rata tal-arloġġ tar-rilaxx inizjali tal-HBM.
Pakketti HBM
Saff Intermedju
Is-saff ta ' l-interposer huwa l-kondjuwit li minnu s-sinjali elettriċi huma mgħoddija mill-multi-ċippa bare die jew bord fil-pakkett.Hija l-interface elettrika bejn is-sokits jew il-konnetturi, li tippermetti li s-sinjali jiġu propagati aktar 'il bogħod u wkoll konnessi ma' sokits oħra fuq il-bord.
Is-saff ta 'interposer jista' jkun magħmul minn silikon u materjali organiċi u jaġixxi bħala pont bejn id-die multi-die u l-bord.Is-saffi ta 'interposer tas-silikon huma teknoloġija ppruvata b'densità għolja ta' żift fin I/O u kapaċitajiet ta 'formazzjoni ta' TSV u għandhom rwol ewlieni fl-ippakkjar taċ-ċippa IC 2.5D u 3D.
Implimentazzjoni tipika ta' saff intermedju maqsum b'sistema
Saff ta' ridistribuzzjoni
Is-saff ta 'ridistribuzzjoni fih il-konnessjonijiet jew l-allinjamenti tar-ram li jippermettu l-konnessjonijiet elettriċi bejn il-partijiet varji tal-pakkett.Huwa saff ta 'materjal dielettriku metalliku jew polimeriku li jista' jiġi f'munzelli fil-pakkett b'die vojta, u b'hekk inaqqas l-ispazjar I/O ta 'chipsets kbar.Is-saffi ta 'ridistribuzzjoni saru parti integrali minn soluzzjonijiet ta' pakketti 2.5D u 3D, li jippermettu li ċ-ċipep fuqhom jikkomunikaw ma 'xulxin bl-użu ta' saffi intermedjarji.
Pakketti integrati li jużaw saffi ta 'ridistribuzzjoni
TSV
TSV hija teknoloġija ta 'implimentazzjoni ewlenija għal soluzzjonijiet ta' ippakkjar 2.5D u 3D u hija wejfer mimlija bir-ram li jipprovdi interkonnessjoni vertikali permezz tad-die tal-wejfer tas-silikon.Hija tgħaddi mid-die kollha biex tipprovdi konnessjoni elettrika, li tifforma l-iqsar triq minn naħa waħda tad-die għall-oħra.
Through-holes jew vias huma nċiżi sa ċertu fond min-naħa ta 'quddiem tal-wejfer, li mbagħad tiġi iżolata u mimlija billi jiġi depożitat materjal konduttiv (ġeneralment ram).Ladarba ċ-ċippa tiġi fabbrikata, hija mraqqqa min-naħa ta 'wara tal-wejfer biex tesponi l-vias u l-metall depożitat fuq in-naħa ta' wara tal-wejfer biex tlesti l-interkonnessjoni TSV.
Ħin tal-post: Lulju-07-2023