Cyflwyniad: Y Newid Paradigm o Fonolithig i Fodiwlaidd
Mae'r llwybr traddodiadol o integreiddio mwy o swyddogaethau i un dis silicon llai (Cyfraith Moore) yn mynd yn rhy ddrud ac yn dechnegol heriol ar gyfer llawer o gymwysiadau. Ateb y diwydiant yw Integreiddio Heterogenaidd (HI): cydosod sglodion arbenigol lluosog-wedi'u hoptimeiddio ar gyfer rhesymeg, cof, analog, RF, neu ffotoneg-i mewn i becyn lefel system wedi'i gyplysu'n dynn. Mae'r dull "Mwy na Moore" hwn yn rhoi perfformiad gwell, hyblygrwydd, ac amser i'r farchnad. Wrth wraidd y chwyldro hwn mae elfen ostyngedig ond soffistigedig: y rhyngosodwr silicon, a'r prosesau pecynnu lefel waffer (WLP) sy'n gwneud y cyfan yn bosibl.
Pennod 1: Y Rhyngosodwr Silicon: System Nerfol y System
Mae interposer yn swbstrad silicon goddefol sy'n eistedd rhwng sylfaen y pecyn a'r sglodion wedi'u pentyrru. Nid sglodyn dyfais mohono ei hun, ond "bwrdd cylched electronig" dwysedd uchel ar silicon.
- Swyddogaeth: Ei brif rôl yw darparu miloedd o lwybrau trydanol iawn rhwng y sglodion a osodir arno. Cyflawnir hyn trwy rwydwaith o -bwmpiau micro ar ei wyneb a thrwy-Silicon Vias (TSVs){-wifrau copr fertigol sy'n pasio'n gyfan gwbl drwy'r wafer rhyngosodwr silicon, gan gysylltu'r ochrau uchaf a gwaelod.
- Pam Silicon? Ni all gwydr neu swbstradau organig gyfateb i fanteision silicon:
- Cydweddiad CTE: Mae ei gyfernod ehangu thermol (CTE) yn cyd-fynd yn berffaith â'r sglodion silicon, gan atal straen mecanyddol a methiant yn ystod cylchoedd tymheredd.
- Gwifrau Ultra -Gain: Mae lithograffeg lled-ddargludyddion yn caniatáu ar gyfer dwysedd gwifrau ar raddfa micron, sy'n llawer uwch nag unrhyw swbstrad organig, gan alluogi'r rhyng-gysylltedd enfawr sydd ei angen ar gyfer, dyweder, cysylltu GPU â staciau lluosog o -Cof Lled Band Uchel (HBM).
- Dargludedd Thermol: Mae Silicon yn lledaenu gwres yn effeithiol o'r sglodion cyfrifiadurol pwerus.
Pennod 2: Yr Her Gweithgynhyrchu: O Wafer i Ryngosodwr
Mae cynhyrchu rhyngosodwr di-fai yn gwthio prosesu a thrin wafferi i'w eithaf:
- Wafer Cychwyn: Mae angen silicon ymwrthedd uchel i leihau colli signal ar amleddau uchel. Rhaid iddo hefyd gael unffurfiaeth grisialograffig ardderchog ar gyfer ysgythru TSV manwl gywir.
- Ffurfiant TSV: Mae hon yn her graidd. Mae tyllau dwfn, cul yn cael eu hysgythru trwy'r afrlladen gyfan (neu'r rhan fwyaf ohono) gan ddefnyddio ysgythriad ïon dwfn adweithiol (DRIE). Yna caiff y tyllau hyn eu leinio ag ynysydd, haen rhwystr, a'u llenwi â chopr.
- Teneuo Wafferi: Ar ôl prosesu -ochr blaen, rhaid teneuo'r wafer o'r cefn (yn aml i 100µm neu lai) i amlygu gwaelod y TSVs i'w cysylltu. Mae'r broses falu yn ôl hon yn gofyn am drachywiredd eithafol i osgoi warpage wafferi, cracio, neu achosi straen sy'n diraddio perfformiad dyfais. Mae caboli dilynol (lleddfu straen) yn hollbwysig.
- Bondio Dros Dro/Dad{0}}bondio: Mae'r wafer tenau, bregus yn cael ei fondio dros dro i wydr cludo anhyblyg gan ddefnyddio gludydd arbennig i'w gynnal wrth drin ac yn ôl-brosesu ochr, ac yna'n cael ei fondio ar y diwedd-gweithrediad bregus.
Pennod 3: Yr Ecosystem: Waffer-Lefel Pecynnu a Chynulliad
Y rhyngosodwr yw'r platfform, ond Wafer-Pacio Lefel (WLP) yw'r set o dechnegau sy'n adeiladu'r system derfynol:
- Ffan-Out Wafer-Pacio Lefel (FO-WLP): Gosodir sglodion ar gludwr dros dro, a gosodir cyfansoddyn mowld epocsi i ffurfio "wafer ailgyfansoddedig" o'u cwmpas. Yna mae haenau ailddosbarthu (RDLs) o fetel ffilm tenau yn cael eu gwneud ar ei ben i wyntyllu'r cysylltiadau i draw mwy, gan ddileu'r angen am swbstrad neu ryngosodwr traddodiadol ar gyfer cymwysiadau llai dwys. Mae'n ateb cost-effeithiol ar gyfer proseswyr symudol a modiwlau RF.
- Integreiddio 2.5D: Y dull sy'n seiliedig ar y rhyngosodwr clasurol-. Mae sglodion lluosog yn cael eu gosod ochr yn ochr ar ryngosodwr silicon goddefol sy'n cynnwys TSVs. Dyma'r safon ar gyfer integreiddio CPUs/GPUs â chof HBM.
- Integreiddio 3D IC: Yn cymryd pentyrru i'r lefel nesaf drwy fondio sglodion yn uniongyrchol ar ben ei gilydd gan ddefnyddio micro{1}}bumps neu fondio hybrid (copr uniongyrchol-i-bondio copr). Mae hyn yn cyflawni'r dwysedd rhyng-gysylltu uchaf a'r llwybrau byrraf posibl, sy'n hanfodol ar gyfer cyflymwyr AI yn y dyfodol. Mae angen gwasanaethau teneuo a bondio hyd yn oed mwy datblygedig ar wafferi.
Pennod 4: Yr Hanfod Strategol ar gyfer Ffowndrïau ac OSATs
Ar gyfer ffowndrïau lled-ddargludyddion a chwmnïau Cynulliad a Phrawf Lled-ddargludyddion Allanol (OSAT), mae meistroli technoleg rhyngosodwr a WLP yn anghenraid cystadleuol. Mae'n gofyn am ddealltwriaeth integredig fertigol o ddeunyddiau, prosesau, a straen mecanyddol thermol. Mae eu llwyddiant yn dibynnu ar gadwyn gyflenwi ddibynadwy ar gyfer y deunyddiau cychwyn arbenigol:
- Wafferi tenau iawn gydag amrywiad trwch tynn (TTV) ar gyfer teneuo.
- Wafferi silicon ymwrthedd uchel ar gyfer rhyngposwyr colled isel.
- Wafferi o ansawdd cysefin gydag arwynebau di-fai ar gyfer lithograffeg RDL mân.
- Gwasanaethau deisio manwl i ganu'r pecynnau cymhleth, tenau hyn heb eu difrodi.
Partner ar gyfer y Chwyldro Pecynnu
Ni all cwmnïau sy'n gyrru chwyldro HI fforddio anghysondebau yn eu deunyddiau sylfaenol. Mae Sibranch Microelectronics yn alluogwr critigol yn yr ecosystem hon. Mae ein galluoedd yn mynd i'r afael yn uniongyrchol â phwyntiau poen pecynnu uwch:
Rydym yn cyflenwi'r{0}}gwrthedd uchel, uwch-wafferi silicon gwastad sy'n ddelfrydol ar gyfer gwneuthuriad rhyngosodwyr.
Ein gwasanaethau malu a deisio yn ôl yw'r union werth-camau ychwanegol sydd eu hangen i drawsnewid afrlladen safonol yn -bstrad tenau, parod i-brosesu swbstrad rhyngosodwr neu i ganu pecynnau cain.
Mae ein harbenigedd mewn trin wafferi tenau iawn a deall yr heriau cysylltiedig yn darparu cymorth amhrisiadwy i beirianwyr pecynnu.
Trwy gynnig y swbstradau arbenigol a'r gwasanaethau prosesu manwl gywir, rydym yn gweithredu fel darparwr datrysiad pwynt sengl, gan leihau cymhlethdod y gadwyn gyflenwi a risg i'n partneriaid yn y maes pecynnu uwch.
Casgliad: Y Ganolfan Ddisgyrchiant Newydd
Yn oes Integreiddio Heterogenaidd, y pecyn yw'r system, ac mae'r silicon ynddo-fel sglodion gweithredol a rhyngosodwr goddefol-yn fwy hanfodol nag erioed. Mae cymhlethdodau TSVs, teneuo wafferi, a stacio 3D wedi dyrchafu gwyddoniaeth deunyddiau a gweithgynhyrchu manwl i'r llwyfan. Mae llwyddiant yn y patrwm newydd hwn yn gofyn am gydweithio dwfn ar draws y gadwyn gyflenwi, gan ddechrau gyda phartner swbstrad sy'n deall nad cynfas ar gyfer transistorau yn unig yw'r waffer bellach, ond yn hytrach yn elfen annatod, tri dimensiwn o'r system derfynol-yn-pecyn ei hun.
