Напредно паковање је један од технолошких врхунаца ере „Више од Мура“.Како чипови постају све тежи и скупљи за минијатуризацију у сваком процесном чвору, инжењери стављају више чипова у напредне пакете тако да више не морају да се боре да их смање.Овај чланак пружа кратак увод у 10 најчешћих термина који се користе у напредној технологији паковања.
2.5Д пакети
2.5Д пакет је напредак традиционалне 2Д ИЦ технологије паковања, омогућавајући финије линије и коришћење простора.У 2.5Д пакету, голе матрице су наслагане или постављене једна поред друге на врх интерпосер слоја са силицијумом преко виас (ТСВс).База, или интерпосер слој, обезбеђује повезаност између чипова.
2.5Д пакет се обично користи за хигх-енд АСИЦ, ФПГА, ГПУ и меморијске коцке.2008. године Ксилинк је поделио своје велике ФПГА на четири мања чипа са већим приносима и повезао их са силицијумским интерпосер слојем.2.5Д пакети су тако рођени и на крају су постали широко коришћени за интеграцију процесора велике пропусности меморије (ХБМ).
Дијаграм 2.5Д пакета
3Д паковање
У 3Д ИЦ пакету, логичке матрице су сложене заједно или са матрицом за складиштење, елиминишући потребу за прављењем великих система на чиповима (СоЦ).Матрице су међусобно повезане активним интерпосер слојем, док 2.5Д ИЦ пакети користе проводне избочине или ТСВ за слагање компоненти на слој интерпосера, 3Д ИЦ пакети повезују више слојева силицијумских плочица са компонентама користећи ТСВ.
ТСВ технологија је кључна технологија у 2.5Д и 3Д ИЦ пакетима, а индустрија полупроводника користи ХБМ технологију за производњу ДРАМ чипова у 3Д ИЦ пакетима.
Поглед на попречни пресек 3Д пакета показује да се вертикална међусобна повезаност између силицијумских чипова постиже преко металних бакарних ТСВ-ова.
Цхиплет
Чиплети су још један облик 3Д ИЦ паковања који омогућава хетерогену интеграцију ЦМОС и не-ЦМОС компоненти.Другим речима, то су мањи СоЦ-ови, који се називају и чиплети, а не велики СоЦ-ови у пакету.
Разбијање великог СоЦ-а на мање, мање чипове нуди веће приносе и ниже трошкове од једне голе матрице.чиплети омогућавају дизајнерима да искористе предности широког спектра ИП-а без потребе да разматрају који процесни чвор да користе и коју технологију да користе за његову производњу.Они могу да користе широк спектар материјала, укључујући силицијум, стакло и ламинате за производњу чипа.
Системи засновани на чиплетима се састоје од више чиплета на међуслоју
Фан Оут пакети
У пакету Фан Оут, „веза“ је развучена са површине чипа да би се обезбедило више спољних И/О.Користи епоксидни материјал за обликовање (ЕМЦ) који је у потпуности уграђен у калуп, елиминишући потребу за процесима као што су набијање плочица, флуксирање, монтажа флип-цхип-а, чишћење, прскање дна и очвршћавање.Стога, није потребан ни посреднички слој, што чини хетерогену интеграцију много лакшом.
Фан-оут технологија нуди мањи пакет са више И/О од других типова пакета, а 2016. је била технолошка звезда када је Аппле могао да користи ТСМЦ технологију паковања да интегрише свој 16нм процесор апликација и мобилни ДРАМ у један пакет за иПхоне 7.
Фан-оут паковање
Паковање на нивоу обланда са вентилатором (ФОВЛП)
ФОВЛП технологија је побољшање паковања на нивоу плочице (ВЛП) које обезбеђује више спољних веза за силицијумске чипове.То укључује уградњу чипа у епоксидни материјал за калуповање, а затим конструисање слоја за редистрибуцију високе густине (РДЛ) на површини плочице и наношење куглица за лемљење како би се формирала реконституисана плочица.
ФОВЛП обезбеђује велики број веза између пакета и плоче за наношење, а пошто је супстрат већи од матрице, корак матрице је заправо опуштенији.
Пример ФОВЛП пакета
Хетерогена интеграција
Интеграција различитих компоненти произведених одвојено у склопове вишег нивоа може побољшати функционалност и побољшати радне карактеристике, тако да су произвођачи полупроводничких компоненти у могућности да комбинују функционалне компоненте са различитим токовима процеса у један склоп.
Хетерогена интеграција је слична систему у пакету (СиП), али уместо комбиновања више голих матрица на једној подлози, она комбинује више ИП-ова у облику чиплета на једној подлози.Основна идеја хетерогене интеграције је комбиновање више компоненти са различитим функцијама у истом пакету.
Неки технички градивни блокови у хетерогеној интеграцији
ХБМ
ХБМ је стандардизована технологија складиштења стека која обезбеђује канале великог пропусног опсега за податке унутар стека и између меморије и логичких компоненти.ХБМ пакети слажу меморију и повезују их заједно преко ТСВ-а да би створили више И/О и пропусног опсега.
ХБМ је ЈЕДЕЦ стандард који вертикално интегрише више слојева ДРАМ компоненти унутар пакета, заједно са процесорима апликација, ГПУ-овима и СоЦ-овима.ХБМ је првенствено имплементиран као 2.5Д пакет за хигх-енд сервере и мрежне чипове.Издање ХБМ2 сада се бави ограничењима капацитета и брзине такта почетног издања ХБМ-а.
ХБМ пакети
Интермедиате Лаиер
Интерпосер слој је цев кроз који се електрични сигнали преносе из голе матрице или плоче са више чипова у паковању.То је електрични интерфејс између утичница или конектора, који омогућава да се сигнали шире даље и такође повезују са другим утичницама на плочи.
Интерпозитни слој може бити направљен од силицијума и органских материјала и служи као мост између матрице и плоче.Силицијумски интерпосер слојеви су доказана технологија са високом И/О густином финог нагиба и могућношћу формирања ТСВ-а и играју кључну улогу у паковању 2.5Д и 3Д ИЦ чипова.
Типична имплементација системског партиционираног међуслоја
Редистрибутивни слој
Слој за редистрибуцију садржи бакарне везе или поравнања која омогућавају електричне везе између различитих делова пакета.То је слој металног или полимерног диелектричног материјала који се може слагати у пакет са голом матрицом, чиме се смањује И/О размак великих скупова чипова.Слојеви за редистрибуцију постали су саставни део решења за 2.5Д и 3Д пакете, омогућавајући чиповима на њима да комуницирају једни са другима користећи посредничке слојеве.
Интегрисани пакети који користе слојеве редистрибуције
ТСВ
ТСВ је кључна технологија имплементације за 2.5Д и 3Д решења за паковање и представља плочицу пуњену бакром која обезбеђује вертикалну међусобну везу преко силиконске плочице.Пролази кроз целу матрицу да би обезбедио електричну везу, формирајући најкраћи пут од једне до друге стране матрице.
Пролазне рупе или отворе се урезују до одређене дубине са предње стране плочице, која се затим изолује и попуњава наношењем проводног материјала (обично бакра).Када се чип изради, он се истањи са задње стране плочице да би се открили отвори и метал који се налази на задњој страни плочице да би се завршила ТСВ интерконекција.
Време поста: Јул-07-2023