Нарийвчилсан сав баглаа боодол нь "Мураас илүү" эрин үеийн технологийн онцлох үйл явдлуудын нэг юм.Процессын зангилаа бүр дээр чипсийг жижигрүүлэхэд улам хэцүү болж, үнэтэй болж байгаа тул инженерүүд олон чипийг ахисан багцуудад хийж байгаа бөгөөд ингэснээр тэдгээрийг багасгахын тулд тэмцэх шаардлагагүй болсон.Энэхүү нийтлэлд сав баглаа боодлын дэвшилтэт технологид хэрэглэгддэг хамгийн түгээмэл 10 нэр томъёоны товч танилцуулгыг багтаасан болно.
2.5D багцууд
2.5D багц нь уламжлалт 2D IC савлагааны технологийн дэвшил бөгөөд илүү нарийн шугам, орон зайг ашиглах боломжийг олгодог.2.5D багцад нүцгэн хэвийг овоолсон эсвэл цахиур бүхий завсрын давхаргын орой дээр зэрэгцүүлэн байрлуулна.Үндсэн буюу завсрын давхарга нь чипүүдийн хоорондох холболтыг хангадаг.
2.5D багцыг ихэвчлэн дээд зэрэглэлийн ASIC, FPGA, GPU болон санах ойн кубуудад ашигладаг.2008 онд Xilinx том FPGA-уудаа өндөр бүтээмжтэй дөрвөн жижиг чип болгон хувааж, цахиурын завсрын давхаргад холбосон.Ийнхүү 2.5D багцууд үүсч, улмаар өндөр зурвасын өргөнтэй санах ой (HBM) процессорыг нэгтгэхэд өргөн хэрэглэгдэх болсон.
2.5D багцын диаграм
3D савлагаа
3D IC багцад логик хэвийг хамтад нь эсвэл хадгалах тасалгааны хамт овоолсон бөгөөд энэ нь том чип дээр систем (SoC) бүтээх хэрэгцээг арилгадаг.Дамжуулагч нь идэвхтэй хөндлөнгийн давхаргаар хоорондоо холбогддог бол 2.5D IC багцууд нь дамжуулагч овойлт эсвэл TSV-г ашиглан завсрын давхарга дээр эд ангиудыг байрлуулж, 3D IC багцууд нь TSV ашиглан олон давхар цахиурын хавтангуудыг бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд холбодог.
TSV технологи нь 2.5D болон 3D IC багцын аль алинд нь идэвхжүүлэх гол технологи бөгөөд хагас дамжуулагчийн салбар нь 3D IC багцад DRAM чип үйлдвэрлэхэд HBM технологийг ашиглаж байна.
3D багцын хөндлөн огтлолын дүр төрх нь цахиурын чипүүдийн хоорондох босоо холболтыг металл зэс TSV-ээр дамжуулан хийдэг болохыг харуулж байна.
Чиплет
Чиплет нь CMOS болон CMOS бус бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэг төрлийн бус нэгтгэх боломжийг олгодог 3D IC багцын өөр нэг хэлбэр юм.Өөрөөр хэлбэл, тэдгээр нь багц дахь том SoC гэхээсээ илүү жижиг SoC буюу чиплет гэж нэрлэгддэг.
Том SoC-ийг жижиг, жижиг чип болгон хуваах нь нэг нүцгэн үхэхээс илүү өндөр бүтээмж, бага зардлаар хангадаг.чиплетууд нь дизайнеруудад ямар процессын зангилаа ашиглах, ямар технологиор үйлдвэрлэх талаар бодох шаардлагагүйгээр өргөн хүрээний IP-ийн давуу талыг ашиглах боломжийг олгодог.Тэд чипийг үйлдвэрлэхэд цахиур, шил, ламинат зэрэг өргөн хүрээний материалыг ашиглаж болно.
Чиплет дээр суурилсан систем нь завсрын давхарга дээрх олон чиплетээс бүрддэг
Fan Out багцууд
Fan Out багцад "холболт" нь илүү гадаад оролт гаралтыг хангахын тулд чипийн гадаргуугаас салдаг.Энэ нь хэвэнд бүрэн суулгасан эпокси хэлбэржүүлэгч материалыг (EMC) ашигладаг бөгөөд энэ нь өрмөнцөр цохих, флюслэх, флип-чип суурилуулах, цэвэрлэх, ёроолд шүрших, хатууруулах зэрэг процессуудын хэрэгцээг арилгадаг.Тиймээс завсрын давхарга ч шаардлагагүй бөгөөд энэ нь гетероген интеграцийг илүү хялбар болгодог.
Fan-out технологи нь бусад багцын төрлүүдийг бодвол илүү олон I/O бүхий жижиг багцыг санал болгодог бөгөөд 2016 онд Apple компани TSMC-ийн савлагааны технологийг ашиглан iPhone-д зориулсан 16 нм програмын процессор болон гар утасны DRAM-ыг нэг багц болгон нэгтгэх боломжтой болсон үед технологийн од болсон. 7.
Сэнстэй савлагаа
Өргөвчний түвшний савлагаа (FOWLP)
FOWLP технологи нь силикон чипсийг илүү гадаад холболтоор хангадаг өрмөнцөр түвшний савлагааны (WLP) сайжруулалт юм.Энэ нь чипийг эпокси хэлбэрт оруулах материалд суулгаж, дараа нь вафель гадаргуу дээр өндөр нягтралтай дахин хуваарилах давхарга (RDL) барьж, гагнуурын бөмбөлөг ашиглан дахин боловсруулсан өрөм үүсгэх явдал юм.
FOWLP нь багц болон хэрэглээний самбарын хооронд олон тооны холболтыг хангадаг бөгөөд субстрат нь хөгцөөс том байдаг тул хэвний давирхай нь үнэндээ илүү тайван байдаг.
FOWLP багцын жишээ
Гетероген интеграци
Тус тусад нь үйлдвэрлэсэн өөр өөр эд ангиудыг дээд түвшний угсралтад нэгтгэх нь үйл ажиллагааг сайжруулж, үйл ажиллагааны шинж чанарыг сайжруулах боломжтой тул хагас дамжуулагч эд анги үйлдвэрлэгчид янз бүрийн процессын урсгал бүхий функциональ бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэг угсралтад нэгтгэх боломжтой.
Гетероген интеграци нь багц доторх системтэй (SiP) төстэй боловч нэг субстрат дээр олон нүцгэн хэвийг нэгтгэхийн оронд нэг субстрат дээр Chiplet хэлбэрээр олон IP-г нэгтгэдэг.Гетероген интеграцийн үндсэн санаа нь өөр өөр функц бүхий олон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг нэг багцад нэгтгэх явдал юм.
Гетероген интеграцид зарим техникийн барилгын блокууд
HBM
HBM нь стек доторх болон санах ой болон логик бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн хооронд өгөгдөл дамжуулах өндөр зурвасын сувгаар хангадаг стандартчилсан стек хадгалах технологи юм.HBM багцууд нь санах ойн стекийг устгаж, TSV-ээр дамжуулан холбож, илүү олон оролт гаралт болон зурвасын өргөнийг үүсгэдэг.
HBM нь програмын процессор, GPU болон SoC-ийн хамт багц доторх DRAM бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн олон давхаргыг босоо байдлаар нэгтгэдэг JEDEC стандарт юм.HBM нь үндсэндээ дээд зэрэглэлийн серверүүд болон сүлжээний чипүүдэд зориулсан 2.5D багц хэлбэрээр хэрэгждэг.HBM2 хувилбар нь одоо анхны HBM хувилбарын хүчин чадал, цагийн хурдны хязгаарлалтыг авч үздэг.
HBM багцууд
Завсрын давхарга
Завсрын давхарга нь багц дахь олон чиптэй нүцгэн хэв буюу самбараас цахилгаан дохиог дамжуулах хоолой юм.Энэ нь залгуурууд эсвэл холбогчуудын хоорондох цахилгаан интерфэйс бөгөөд дохиог цааш түгээх, мөн самбар дээрх бусад залгууруудтай холбох боломжийг олгодог.
Холбогч давхарга нь цахиур болон органик материалаар хийгдсэн байж болох ба олон талт хэв ба хавтангийн хооронд гүүр болж ажилладаг.Цахиурын завсрын давхарга нь өндөр нарийвчлалтай оролт гаралтын нягтрал, TSV үүсгэх чадвартай батлагдсан технологи бөгөөд 2.5D болон 3D IC чип савлагаанд гол үүрэг гүйцэтгэдэг.
Системийн хуваалттай завсрын давхаргын ердийн хэрэгжилт
Дахин хуваарилах давхарга
Дахин хуваарилах давхарга нь багцын янз бүрийн хэсгүүдийн хоорондох цахилгааны холболтыг идэвхжүүлдэг зэсийн холболтууд эсвэл тэгшитгэлүүдийг агуулдаг.Энэ нь металл эсвэл полимер диэлектрик материалын давхарга бөгөөд нүцгэн хэвтэй савлагаатай байх ба ингэснээр том чипсетүүдийн оролт/гаралтын зайг багасгадаг.Дахин хуваарилах давхаргууд нь 2.5D болон 3D багц шийдлүүдийн салшгүй хэсэг болж, тэдгээрийн дээрх чипүүд нь завсрын давхаргуудаар хоорондоо холбогдох боломжийг олгосон.
Дахин хуваарилах давхаргыг ашиглан нэгдсэн багцууд
TSV
TSV нь 2.5D болон 3D савлагааны шийдлүүдийг хэрэгжүүлэх гол технологи бөгөөд цахиур хавтанцараар дамжуулан босоо холболтыг хангадаг зэсээр дүүргэсэн вафель юм.Энэ нь цахилгааны холболтыг хангахын тулд бүхэл бүтэн хэвээр дамждаг бөгөөд энэ нь хэвний нэг талаас нөгөө тал руу хүрэх хамгийн богино замыг бүрдүүлдэг.
Өргөст цаасны урд талаас тодорхой гүнд нүх эсвэл нүхийг сийлсэн бөгөөд дараа нь дамжуулагч материал (ихэвчлэн зэс) хийж тусгаарлаж, дүүргэдэг.Чипийг үйлдвэрлэсний дараа TSV холболтыг дуусгахын тулд хавтангийн арын хэсгээс сийрэгжүүлж, хавтангийн арын хэсэгт байрлуулсан металлыг ил гаргадаг.
Шуудангийн цаг: 2023-07-07