Murakkab qadoqlash "Murdan ko'proq" davrining texnologik yo'nalishlaridan biridir.Har bir jarayon tugunida chiplarni miniatyura qilish tobora qiyinlashib, qimmatga tushar ekan, muhandislar ularni kichraytirishga qiynalmasligi uchun bir nechta chiplarni ilg'or paketlarga joylashtirmoqda.Ushbu maqola ilg'or qadoqlash texnologiyasida qo'llaniladigan eng keng tarqalgan 10 ta atama haqida qisqacha ma'lumot beradi.
2.5D paketlar
2.5D paketi an'anaviy 2D IC qadoqlash texnologiyasining ilg'orligi bo'lib, yanada nozik chiziq va makondan foydalanish imkonini beradi.2,5D o'ramida yalang'och qoliplar to'planadi yoki yonma-yon joylashgan bo'lib, ular orqali kremniy o'rnatilgan interposer qatlam ustiga joylashtiriladi (TSV).Asosiy yoki interposer qatlami chiplar orasidagi ulanishni ta'minlaydi.
2.5D paketi odatda yuqori darajadagi ASIC, FPGA, GPU va xotira kublari uchun ishlatiladi.2008 yilda Xilinx o'zining katta FPGA-larini yuqori rentabellikga ega bo'lgan to'rtta kichik chiplarga bo'lganini va ularni kremniy interposer qatlamiga ulashini ko'rdi.Shunday qilib, 2.5D paketlar tug'ildi va oxir-oqibat yuqori tarmoqli kengligi xotirasi (HBM) protsessorlari integratsiyasi uchun keng qo'llanila boshlandi.
2.5D paketining diagrammasi
3D qadoqlash
3D IC to'plamida mantiqiy qoliplar birgalikda yoki saqlash qolipi bilan birga yig'iladi, bu esa katta tizimli chiplarni (SoCs) qurish zaruratini yo'q qiladi.Kalıp bir-biriga faol interposer qatlami orqali ulanadi, 2.5D IC paketlari esa interposer qatlamiga komponentlarni joylashtirish uchun o'tkazuvchi zarbalar yoki TSV'lardan foydalanadi, 3D IC paketlari TSV yordamida komponentlarga kremniy gofretlarining bir nechta qatlamini ulaydi.
TSV texnologiyasi ham 2.5D, ham 3D IC paketlarida asosiy imkon beruvchi texnologiya boʻlib, yarimoʻtkazgich sanoati HBM texnologiyasidan 3D IC paketlarida DRAM chiplarini ishlab chiqarish uchun foydalanmoqda.
3D paketining kesma ko'rinishi shuni ko'rsatadiki, silikon chiplari orasidagi vertikal o'zaro bog'liqlik metall mis TSVlar orqali amalga oshiriladi.
Chiplet
Chipletlar CMOS va CMOS bo'lmagan komponentlarning heterojen integratsiyasini ta'minlaydigan 3D IC qadoqlashning yana bir shaklidir.Boshqacha qilib aytganda, ular paketdagi katta SoC emas, balki chipletlar deb ham ataladigan kichikroq SoC'lardir.
Katta SoCni kichikroq, kichikroq chiplarga bo'lish, bitta yalang'och o'limga qaraganda yuqori rentabellik va arzonroq xarajatlarni taklif qiladi.chipletlar dizaynerlarga IP-ning keng doiradagi afzalliklaridan qaysi jarayon tugunini ishlatish va uni ishlab chiqarish uchun qaysi texnologiyadan foydalanishni hisobga olmasdan foydalanish imkonini beradi.Ular chipni ishlab chiqarish uchun kremniy, shisha va laminatlarni o'z ichiga olgan keng turdagi materiallardan foydalanishlari mumkin.
Chipletga asoslangan tizimlar vositachi qatlamdagi bir nechta Chipletlardan iborat
Fan Out paketlari
Fan Out to'plamida "ulanish" ko'proq tashqi kiritish-chiqarishni ta'minlash uchun chip yuzasidan o'rnatiladi.U qolipga to'liq o'rnatilgan epoksi kalıplama materialidan (EMC) foydalanadi, bu gofretni burish, fluxing, flip-chip o'rnatish, tozalash, pastki püskürtme va davolash kabi jarayonlarga ehtiyojni yo'q qiladi.Shuning uchun, oraliq qatlam ham talab qilinmaydi, bu heterojen integratsiyani ancha osonlashtiradi.
Fan-out texnologiyasi boshqa paket turlariga qaraganda koʻproq kiritish/chiqarish bilan kichikroq paketni taklif qiladi va 2016-yilda Apple oʻzining 16nm amaliy protsessorini va mobil DRAMni iPhone uchun yagona paketga birlashtirish uchun TSMC qadoqlash texnologiyasidan foydalanishga muvaffaq boʻlganida texnologiya yulduzi boʻldi. 7.
Fan-out qadoqlash
Fan-Out gofret darajasidagi qadoqlash (FOWLP)
FOWLP texnologiyasi kremniy chiplari uchun ko'proq tashqi ulanishlarni ta'minlovchi gofret darajasidagi qadoqlash (WLP) ni takomillashtirishdir.Bu chipni epoksi kalıplama materialiga joylashtirishni va keyin gofret yuzasida yuqori zichlikdagi qayta taqsimlash qatlamini (RDL) qurishni va qayta tiklangan gofret hosil qilish uchun lehim to'plarini qo'llashni o'z ichiga oladi.
FOWLP paket va dastur taxtasi o'rtasida ko'p sonli ulanishlarni ta'minlaydi va substrat matritsadan kattaroq bo'lganligi sababli, qolib pitch aslida yanada qulayroq bo'ladi.
FOWLP paketiga misol
Heterojen integratsiya
Yuqori darajadagi yig'ilishlarga alohida ishlab chiqarilgan turli komponentlarning integratsiyasi funksionallikni oshirishi va operatsion xususiyatlarini yaxshilashi mumkin, shuning uchun yarimo'tkazgich komponentlarini ishlab chiqaruvchilar turli xil jarayon oqimlari bilan funktsional komponentlarni bitta yig'ilishga birlashtira oladi.
Heterojen integratsiya paketdagi tizimga (SiP) o'xshaydi, lekin bitta substratda bir nechta yalang'och qoliplarni birlashtirish o'rniga, u bitta substratda Chipletlar shaklida bir nechta IP-larni birlashtiradi.Heterojen integratsiyaning asosiy g'oyasi bir xil paketda turli funktsiyalarga ega bo'lgan bir nechta komponentlarni birlashtirishdir.
Heterojen integratsiyadagi ba'zi texnik qurilish bloklari
HBM
HBM standartlashtirilgan stekni saqlash texnologiyasi bo'lib, stek ichida hamda xotira va mantiqiy komponentlar o'rtasida ma'lumotlar uchun yuqori tarmoqli kengligi kanallarini ta'minlaydi.HBM paketlari xotira stackiga tushadi va ko'proq kiritish/chiqarish va o'tkazish qobiliyatini yaratish uchun ularni TSV orqali bir-biriga ulaydi.
HBM JEDEC standarti boʻlib, DRAM komponentlarining koʻp qatlamlarini, shuningdek, dastur protsessorlari, GPU va SoClar bilan bir qatorda paketga vertikal ravishda birlashtiradi.HBM birinchi navbatda yuqori darajadagi serverlar va tarmoq chiplari uchun 2.5D paketi sifatida amalga oshiriladi.HBM2 relizi endi HBMning dastlabki versiyasining sig‘im va soat tezligi cheklovlarini ko‘rib chiqadi.
HBM paketlari
Oraliq qatlam
Interposer qatlami elektr signallari paketdagi ko'p chipli yalang'och qolipdan yoki taxtadan uzatiladigan o'tkazgichdir.Bu rozetkalar yoki ulagichlar orasidagi elektr interfeysi bo'lib, signallarni uzoqroqqa tarqatish va shuningdek, taxtadagi boshqa rozetkalarga ulanish imkonini beradi.
Interposer qatlami kremniy va organik materiallardan tayyorlanishi mumkin va ko'p qirrali qolip va taxta o'rtasida ko'prik vazifasini bajaradi.Silikon interposer qatlamlari yuqori nozik kirish / chiqish zichligi va TSV hosil qilish qobiliyatiga ega bo'lgan tasdiqlangan texnologiya bo'lib, 2,5D va 3D IC chiplarini qadoqlashda asosiy rol o'ynaydi.
Tizimga bo'lingan oraliq qatlamni odatiy amalga oshirish
Qayta taqsimlash qatlami
Qayta taqsimlash qatlami paketning turli qismlari orasidagi elektr aloqalarini ta'minlaydigan mis ulanishlarni yoki hizalamalarni o'z ichiga oladi.Bu metall yoki polimerik dielektrik material qatlami bo'lib, uni yalang'och qolip bilan to'plash mumkin, shuning uchun katta chipsetlarning kirish / chiqish oralig'ini kamaytiradi.Qayta taqsimlash qatlamlari 2.5D va 3D paketli yechimlarning ajralmas qismiga aylandi, ulardagi mikrosxemalar vositachi qatlamlar yordamida bir-biri bilan aloqa qilish imkonini beradi.
Qayta taqsimlash qatlamlari yordamida birlashtirilgan paketlar
TSV
TSV 2.5D va 3D qadoqlash yechimlarini amalga oshirishning asosiy texnologiyasi boʻlib, silikon gofret qolipi orqali vertikal oʻzaro bogʻlanishni taʼminlovchi mis bilan toʻldirilgan gofretdir.U elektr aloqasini ta'minlash uchun butun matritsadan o'tadi va matritsaning bir tomonidan ikkinchi tomoniga eng qisqa yo'lni tashkil qiladi.
Gofretning old tomonidan ma'lum bir chuqurlikdagi teshiklar yoki teshiklar o'yilgan, so'ngra izolyatsiya qilinadi va o'tkazuvchan material (odatda mis) bilan to'ldiriladi.Chip ishlab chiqarilgandan so'ng, gofretning orqa tomonidan yupqalashtiriladi va TSV o'zaro bog'lanishini yakunlash uchun gofretning orqa tomoniga yotqizilgan va metallni ko'rsatadi.
Yuborilgan vaqt: 2023 yil 07 iyul