Өркүндөтүлгөн таңгактоо "Мурдан көбүрөөк" доорунун технологиялык маанилүү учурларынын бири болуп саналат.Ар бир процесс түйүнүндө микросхемаларды кичирейтүү барган сайын кыйындап, кымбат болуп бараткандыктан, инженерлер бир нече чиптерди өнүккөн пакеттерге салып жатышат, ошондуктан аларды кичирейтүү үчүн күрөшпөй калышат.Бул макалада таңгактоо технологиясында колдонулган эң кеңири таралган 10 терминге кыскача киришүү каралган.
2.5D пакеттери
2.5D пакети салттуу 2D IC таңгактоо технологиясынын прогресси болуп саналат, ал жакшыраак линияны жана мейкиндикти колдонууга мүмкүндүк берет.2.5D пакетте жылаңач калыптар тизилет же vias (TSVs) аркылуу кремний менен интерпосер катмарынын үстүнө жанаша жайгаштырылат.Негизги, же интерпозердик катмар, чиптердин ортосундагы байланышты камсыз кылат.
2.5D пакети адатта жогорку класстагы ASIC, FPGA, GPU жана эстутум кубдары үчүн колдонулат.2008-жылы Xilinx өзүнүн чоң FPGAларын жогорку түшүмдүүлүк менен төрт кичинекей микросхемаларга бөлүп, аларды кремний интерпозер катмарына туташтырганын көрдү.Ошентип, 2.5D пакеттери жаралып, акырында жогорку өткөрүү жөндөмдүүлүгүндөгү эстутум (HBM) процессордук интеграциясы үчүн кеңири колдонула баштады.
2.5D пакетинин диаграммасы
3D таңгактоо
3D IC пакетинде логикалык өлчөм чогуу же сактоочу өлчөм менен тизилип, чоң системадагы чиптерди (SoCs) куруу зарылдыгын жокко чыгарат.Калыптар бири-бири менен активдүү интерпозер катмары аркылуу туташтырылган, ал эми 2.5D IC пакеттери өткөргүч бүдүрчөлөрдү же TSV'дерди интерпозер катмарына топтоо үчүн колдонушат, 3D IC пакеттери кремний пластинкаларынын бир нече катмарын TSV'лерди колдонуп компоненттерге туташтырат.
TSV технологиясы 2.5D жана 3D IC пакеттеринде негизги иштетүүчү технология болуп саналат жана жарым өткөргүч өнөр жайы 3D IC пакеттеринде DRAM чиптерин өндүрүү үчүн HBM технологиясын колдонуп келет.
3D пакетинин кесилишинин көрүнүшү кремний микросхемаларынын ортосундагы вертикалдык байланыш металл жез TSVs аркылуу ишке ашканын көрсөтүп турат.
Чиплет
Чиплеттер CMOS жана CMOS эмес компоненттердин гетерогендүү интеграциясын камсыз кылган 3D IC таңгактарынын дагы бир түрү.Башкача айтканда, алар пакеттеги чоң SoC эмес, чиплет деп да аталган кичинекей SoCтер.
Чоң SoCди кичирээк, кичирээк микросхемаларга бөлүү бир жылаңач өлчөмгө караганда жогорку түшүмдүүлүктү жана азыраак чыгымдарды сунуш кылат.чиплеттер дизайнерлерге кайсы процесс түйүндөрүн жана аны өндүрүү үчүн кандай технологияны колдонууну ойлонбостон, кеңири чөйрөнүн артыкчылыктарын пайдаланууга мүмкүндүк берет.Алар чипти жасоо үчүн кремний, айнек жана ламинаттарды камтыган ар кандай материалдарды колдоно алышат.
Чиплетке негизделген системалар ортомчу катмардагы бир нече чиплеттерден турат
Fan Out пакеттери
Fan Out топтомунда "туташуу" көбүрөөк тышкы киргизүү/чыгаруу менен камсыз кылуу үчүн чиптин бетинен желдетилет.Ал пластинкага толугу менен киргизилген эпоксиддүү формалоочу материалды (EMC) колдонот, бул пластинаны согуу, флюсациялоо, флип-чипти орнотуу, тазалоо, түбүнө чачуу жана айыктыруу сыяктуу процесстерге болгон муктаждыкты жок кылат.Демек, эч кандай ортомчу катмар да талап кылынбайт, бул гетерогендүү интеграцияны кыйла жеңилдетет.
Fan-out технологиясы башка пакеттердин түрлөрүнө караганда көбүрөөк I/O менен кичирээк пакетти сунуштайт жана 2016-жылы Apple өзүнүн 16нм тиркеме процессорун жана мобилдик DRAMды iPhone үчүн бир пакетке бириктирүү үчүн TSMCнын таңгактоо технологиясын колдоно алганда технологиянын жылдызы болгон. 7.
Желдетүүчү таңгак
Fan-Out Wafer Level Packaging (FOWLP)
FOWLP технологиясы кремний чиптери үчүн көбүрөөк тышкы байланыштарды камсыз кылуучу пластинка деңгээлиндеги таңгактагы (WLP) өркүндөтүлгөн.Бул чипти эпоксиддик калыпка салуу материалына киргизүүнү жана андан кийин пластинанын бетине жогорку тыгыздыктагы кайра бөлүштүрүү катмарын (RDL) курууну жана калыбына келтирилген пластинаны түзүү үчүн ширетүүчү топторду колдонууну камтыйт.
FOWLP пакет менен тиркеме тактасынын ортосундагы көп сандагы байланыштарды камсыз кылат жана субстрат өлчөмгө караганда чоңураак болгондуктан, өлүү кадамы чындыгында жайыраак болот.
FOWLP пакетинин мисалы
Гетерогендүү интеграция
Жогорку деңгээлдеги жыйындарга өзүнчө өндүрүлгөн ар кандай компоненттердин интеграциясы функционалдуулукту күчөтүп, иштөө мүнөздөмөлөрүн жакшыртат, ошондуктан жарым өткөргүч компоненттерди өндүрүүчүлөр ар кандай процесс агымдары менен функционалдык компоненттерди бир жыйынга бириктире алышат.
Гетерогендүү интеграция пакеттеги системага (SiP) окшош, бирок бир субстраттагы бир нече жылаңач өлүктөрдү бириктирүүнүн ордуна, ал бир субстраттагы Чиплет түрүндөгү бир нече IPди бириктирет.Гетерогендүү интеграциянын негизги идеясы бир пакетте ар кандай функциялар менен бир нече компоненттерди айкалыштыруу болуп саналат.
Гетерогендүү интеграциядагы кээ бир техникалык курулуш блоктору
HBM
HBM стандартташтырылган стек сактоо технологиясы, ал стек ичиндеги жана эс тутум менен логикалык компоненттердин ортосундагы маалыматтар үчүн жогорку өткөрүү жөндөмдүүлүгүн каналдарды камсыз кылат.HBM пакеттери эстутум стекти өлүп, аларды TSV аркылуу бириктирип, көбүрөөк киргизүү/чыгаруу жана өткөрүү жөндөмдүүлүгүн түзүшөт.
HBM – бул JEDEC стандарты, ал пакеттин ичиндеги DRAM компоненттеринин бир нече катмарын, тиркеме процессорлору, GPU жана SoC менен бирге вертикалдуу бириктирет.HBM биринчи кезекте жогорку серверлер жана тармактык чиптер үчүн 2.5D пакети катары ишке ашырылат.HBM2 релизи азыр баштапкы HBM релизинин сыйымдуулугу жана саат ылдамдыгы боюнча чектөөлөрдү карайт.
HBM пакеттери
Intermediate Layer
Interposer катмары электрдик сигналдар пакеттеги көп чиптүү жылаңач калыптан же тактадан өткөрүлүүчү өткөргүч болуп саналат.Бул розеткалардын же туташтыргычтардын ортосундагы электрдик интерфейс, сигналдарды андан ары жайылтууга жана ошондой эле тактадагы башка розеткаларга туташтырууга мүмкүндүк берет.
Interposer катмар кремний жана органикалык материалдардан жасалган болушу мүмкүн жана көп өлүп өлүп жана тактайдын ортосунда көпүрө болуп саналат.Кремний интерпозер катмарлары жогорку тактык I/O тыгыздыгы жана TSV түзүү мүмкүнчүлүктөрү менен далилденген технология болуп саналат жана 2.5D жана 3D IC чип пакеттөөдө негизги ролду ойнойт.
Системалык бөлүнгөн аралык катмардын типтүү ишке ашырылышы
Кайра бөлүштүрүү катмары
Кайра бөлүштүрүү катмары пакеттин ар кандай бөлүктөрүнүн ортосундагы электрдик байланыштарды камсыз кылган жез байланыштарын же тегиздөөлөрдү камтыйт.Бул металл же полимердик диэлектрик материалдын катмары, аны жылаңач калып менен пакетке салууга болот, ошентип чоң чипсеттердин киргизүү/чыгаруу аралыгын азайтат.Кайра бөлүштүрүү катмарлары 2.5D жана 3D пакеттик чечимдеринин ажырагыс бөлүгү болуп калды, алардагы микросхемалардын ортомчу катмарларды колдонуу менен бири-бири менен байланышуусуна мүмкүндүк берет.
Кайра бөлүштүрүү катмарларын колдонуу менен интеграцияланган пакеттер
TSV
TSV 2.5D жана 3D таңгактоо чечимдерин ишке ашыруунун негизги технологиясы жана кремний пластинасы аркылуу вертикалдуу байланышты камсыз кылган жез менен толтурулган пластина.Ал электрдик байланышты камсыз кылуу үчүн бүт штампты аралап өтүп, штамптын бир жагынан экинчи тарабына эң кыска жолду түзөт.
Вафлидин алдыңкы тарабынан белгилүү бир тереңдикте тешиктер же тиштер оюлат, андан кийин ал өткөргүч материалды (көбүнчө жез) салуу менен изоляцияланат жана толтурулат.Чип даярдалгандан кийин, ал вафлидин арткы тарабынан суюлтулуп, TSV өз ара байланышын бүтүрүү үчүн vias жана пластинанын арткы тарабына салынган металл ачылат.
Посттун убактысы: 07.07.2023