ለላቀ ማሸጊያ መሰረታዊ ቃላት

የላቀ ማሸግ የ'More than Moore' ዘመን የቴክኖሎጂ ድምቀቶች አንዱ ነው።በእያንዳንዱ የሂደት መስቀለኛ መንገድ ላይ ቺፖችን ለመሥራት በጣም አስቸጋሪ እና ውድ እየሆነ ሲመጣ መሐንዲሶች ብዙ ቺፖችን ወደ ላቀ ፓኬጆች እየጨመሩ ነው ስለዚህም እነሱን ለመቀነስ መታገል የለባቸውም።ይህ ጽሑፍ በተራቀቀ የማሸጊያ ቴክኖሎጂ ውስጥ ጥቅም ላይ ከሚውሉት 10 በጣም የተለመዱ ቃላት አጭር መግቢያ ይሰጣል።

2.5D ጥቅሎች

የ2.5D ጥቅል የባህላዊ 2D IC ማሸጊያ ቴክኖሎጂ እድገት ነው፣ ይህም ጥሩ መስመር እና የቦታ አጠቃቀምን ያስችላል።በ 2.5D ጥቅል ውስጥ፣ ባዶ ሙት ይደረደራሉ ወይም ጎን ለጎን በኢንተርፖሰር ንብርብር ላይ በሲሊኮን በቪያስ (TSVs) ይቀመጣሉ።መሰረታዊው ወይም ኢንተርፖሰር ንብርብር በቺፕስ መካከል ያለውን ግንኙነት ያቀርባል.

የ2.5D ጥቅል በተለይ ለከፍተኛ ደረጃ ASICs፣ FPGAs፣ GPUs እና memory cubes ያገለግላል።እ.ኤ.አ.2.5D ፓኬጆች የተወለዱት እና በመጨረሻም ለከፍተኛ ባንድዊድዝ ማህደረ ትውስታ (HBM) ፕሮሰሰር ውህደት በስፋት ጥቅም ላይ ውለዋል።

የ2.5D ጥቅል ንድፍ

3D ማሸግ

በ 3D IC ጥቅል ውስጥ፣ ሎጂክ ዳይ በአንድ ላይ ተቆልለው ወይም ከማከማቻ ዳይ ጋር ተደርገዋል፣ ይህም ትልቅ ሲስተም-በቺፕስ (SoCs) የመገንባትን አስፈላጊነት ያስወግዳል።ዳይዎቹ እርስ በእርሳቸው የሚገናኙት በነቃ የኢንተርፖሰር ንብርብር ሲሆን 2.5D IC ፓኬጆች በኢንተርፖሰር ንብርብር ላይ ክፍሎችን ለመቆለል conductive bumps ወይም TSVs ሲጠቀሙ፣ 3D IC ጥቅሎች TSVs በመጠቀም በርካታ የሲሊኮን ዋይፎችን ወደ አካላት ያገናኛሉ።

የ TSV ቴክኖሎጂ በሁለቱም 2.5D እና 3D IC ፓኬጆች ውስጥ ቁልፍ የሚያስችለው ቴክኖሎጂ ሲሆን ሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪው የኤችቢኤም ቴክኖሎጂን በመጠቀም በ3D IC ፓኬጆች ውስጥ ድራም ቺፖችን ሲያመርት ቆይቷል።

የ3-ል ፓኬጅ ተሻጋሪ እይታ እንደሚያሳየው በሲሊኮን ቺፕስ መካከል ያለው ቀጥ ያለ ትስስር የሚገኘው በብረታ ብረት መዳብ TSVs ነው።

ቺፕሌት

ቺፕሌቶች የCMOS እና የCMOS ያልሆኑ ክፍሎችን እርስ በርስ እንዲዋሃዱ የሚያስችል ሌላ የ3D IC ማሸጊያ ነው።በሌላ አነጋገር፣ በጥቅል ውስጥ ካሉ ትላልቅ ሶሲዎች ይልቅ ቺፕሌትስ ተብለው የሚጠሩ ትናንሽ ሶሲዎች ናቸው።

አንድ ትልቅ ሶሲ ወደ ትናንሽ ትናንሽ ቺፖችን መከፋፈል ከአንድ ባዶ ሞት የበለጠ ከፍተኛ ምርት እና ዝቅተኛ ወጪዎችን ይሰጣል።ቺፕሌትስ ዲዛይነሮች የትኛውን የሂደት መስቀለኛ መንገድ መጠቀም እንዳለባቸው እና የትኛውን ቴክኖሎጂ ለማምረት እንደሚጠቀሙበት ሳያስቡ ሰፋ ያለ የአይፒ ተጠቃሚ እንዲሆኑ ያስችላቸዋል።ቺፑን ለመሥራት ሲሊኮን፣ መስታወት እና ሌምኔትን ጨምሮ ሰፋ ያሉ ቁሳቁሶችን መጠቀም ይችላሉ።

በቺፕሌት ላይ የተመሰረቱ ስርዓቶች በበርካታ ቺፕሌቶች በመካከለኛ ሽፋን ላይ የተሰሩ ናቸው

የደጋፊ ውጪ ጥቅሎች

በደጋፊ አውት ፓኬጅ ውስጥ፣ "ግንኙነቱ" ከቺፑው ወለል ላይ ይንሰራፋል፣ የበለጠ ውጫዊ አይ/ኦን ለማቅረብ።እንደ wafer bumping፣ fluxing፣ flip-chip mounting፣ ጽዳት፣ የታችኛውን መርጨት እና ማከምን የመሳሰሉ ሂደቶችን አስፈላጊነት በማስቀረት በዳይ ውስጥ ሙሉ በሙሉ የተካተተ የኢፖክሲ የሚቀርጸው ቁሳቁስ (ኢኤምሲ) ይጠቀማል።ስለዚህ ፣ ምንም መካከለኛ ንብርብር አያስፈልግም ፣ ይህም የተለያዩ ውህደትን በጣም ቀላል ያደርገዋል።

የደጋፊ አውት ቴክኖሎጂ ከሌሎች የጥቅል አይነቶች የበለጠ I/O ያለው ትንሽ ፓኬጅ ያቀርባል በ2016 አፕል የ TSMC ማሸጊያ ቴክኖሎጂን ተጠቅሞ 16nm አፕሊኬሽን ፕሮሰሰር እና ሞባይል ድራም ወደ አንድ ጥቅል ለአይፎን በማዋሃድ የቴክኖሎጂው ኮከብ ነበር። 7.

የደጋፊ-ውጭ ማሸጊያ

የደጋፊ-ውጭ Wafer ደረጃ ማሸግ (FOWLP)

የFOWLP ቴክኖሎጂ በዋፈር ደረጃ ማሸጊያ (WLP) ላይ ማሻሻያ ሲሆን ይህም ለሲሊኮን ቺፕስ ተጨማሪ ውጫዊ ግንኙነቶችን ይሰጣል።ቺፑን በኤፒኮ የሚቀርጸው ቁስ ውስጥ መክተት እና ከዚያም በዋፈር ወለል ላይ ከፍተኛ ጥግግት ዳግም ማከፋፈያ ንብርብር (RDL) መገንባት እና የሻጭ ኳሶችን በመተግበር የተሻሻለ ዋፈር መፍጠርን ያካትታል።

FOWLP በጥቅሉ እና በአፕሊኬሽን ቦርዱ መካከል በርካታ ግንኙነቶችን ያቀርባል፣ እና ንኡስ ስቴቱ ከዳይ የሚበልጥ ስለሆነ የዳይ ፕሌትስ በእውነቱ የበለጠ ዘና ይላል።

የFOWLP ጥቅል ምሳሌ

የተለያየ ውህደት

ወደ ከፍተኛ-ደረጃ ስብሰባዎች በተናጠል የሚመረቱ የተለያዩ ክፍሎች ውህደት ተግባራዊነትን ሊያሳድግ እና የአሠራር ባህሪያትን ሊያሻሽል ይችላል, ስለዚህ ሴሚኮንዳክተር አካላት አምራቾች ተግባራዊ ክፍሎችን ከተለያዩ የሂደት ፍሰቶች ጋር በአንድ ስብሰባ ውስጥ ማዋሃድ ይችላሉ.

የተለያየ ውህደት ከስርአት-ውስጥ-ጥቅል (SiP) ጋር ተመሳሳይ ነው፣ ነገር ግን ብዙ ባዶ ሟቾችን በአንድ ንኡስ ክፍል ላይ ከማዋሃድ ይልቅ፣ በርካታ አይፒዎችን በቺፕሌትስ መልክ በአንድ ንጣፍ ላይ ያጣምራል።የሄትሮጅን ውህደት መሰረታዊ ሀሳብ ብዙ ክፍሎችን ከተለያዩ ተግባራት ጋር በአንድ ጥቅል ውስጥ ማዋሃድ ነው.

በተለያየ ውህደት ውስጥ አንዳንድ ቴክኒካል ግንባታ ብሎኮች

HBM

HBM ደረጃውን የጠበቀ የቁልል ማከማቻ ቴክኖሎጂ ሲሆን ከፍተኛ የመተላለፊያ ይዘት ያለው ቻናሎችን በክምችት ውስጥ እና በማህደረ ትውስታ እና በሎጂክ ክፍሎች መካከል ያለውን መረጃ ያቀርባል።የHBM ፓኬጆች ሜሞሪ ይሞታሉ እና ብዙ አይ/ኦ እና የመተላለፊያ ይዘት ለመፍጠር በTSV በኩል ያገናኛቸዋል።

HBM በርካታ የDRAM ክፍሎችን በጥቅል ውስጥ ከመተግበሪያ ፕሮሰሰር፣ ጂፒዩዎች እና ሶሲዎች ጋር የሚያዋህድ የJEDEC መስፈርት ነው።HBM በዋነኛነት እንደ 2.5D ጥቅል ለከፍተኛ ደረጃ አገልጋዮች እና የኔትወርክ ቺፖችን ይተገበራል።የHBM2 ልቀት አሁን የመጀመርያው የHBM ልቀትን የአቅም እና የሰዓት ፍጥነት ገደቦችን ይመለከታል።

የ HBM ጥቅሎች

መካከለኛ ንብርብር

የኢንተርፖሰር ንብርብር የኤሌክትሪክ ምልክቶች በጥቅሉ ውስጥ ካለው የብዝሃ-ቺፕ ባዶ ሞት ወይም ሰሌዳ የሚተላለፉበት መተላለፊያ ነው።ምልክቶቹ የበለጠ እንዲራቡ እና እንዲሁም በቦርዱ ላይ ካሉ ሌሎች ሶኬቶች ጋር እንዲገናኙ የሚያስችል በሴኬቶች ወይም ማገናኛዎች መካከል ያለው የኤሌክትሪክ መገናኛ ነው.

የኢንተርፖሰር ንብርብር ከሲሊኮን እና ኦርጋኒክ ቁሶች ሊሠራ ይችላል እና በብዝሃ-ዳይ ሞት እና በቦርዱ መካከል እንደ ድልድይ ሆኖ ይሠራል።የሲሊኮን ኢንተርፖሰር ንብርብሮች ከፍተኛ ጥራት ያለው I/O density እና TSV ምስረታ አቅም ያለው የተረጋገጠ ቴክኖሎጂ ሲሆን በ2.5D እና 3D IC ቺፕ ማሸጊያ ላይ ቁልፍ ሚና ይጫወታሉ።

በስርዓት የተከፋፈለ መካከለኛ ንብርብር የተለመደ ትግበራ

እንደገና ማከፋፈያ ንብርብር

የመልሶ ማከፋፈያው ንብርብር በተለያዩ የፓኬጅ ክፍሎች መካከል የኤሌክትሪክ ግንኙነቶችን የሚያነቃቁ የመዳብ ግንኙነቶችን ወይም መስመሮችን ይዟል.በጥቅሉ ውስጥ በባዶ ሞት ሊደረድር የሚችል የብረት ወይም ፖሊሜሪክ ዳይኤሌክትሪክ ቁሳቁስ ንብርብር ነው ፣ ስለሆነም የ I/O ትልቅ ቺፕሴት ክፍተቶችን ይቀንሳል።የመልሶ ማከፋፈያ ንብርብሮች የ 2.5D እና 3D ጥቅል መፍትሄዎች ዋነኛ አካል ሆነዋል, ይህም በእነሱ ላይ ያሉት ቺፕስ መካከለኛ ንብርብሮችን በመጠቀም እርስ በርስ እንዲግባቡ ያስችላቸዋል.

የመልሶ ማከፋፈያ ንብርብሮችን በመጠቀም የተዋሃዱ ጥቅሎች

TSV

TSV ለ 2.5D እና 3D ማሸጊያ መፍትሄዎች ቁልፍ የማስፈጸሚያ ቴክኖሎጂ ነው እና በሲሊኮን ዋፈር ዳይ በኩል ቀጥ ያለ ትስስር የሚያቀርብ በመዳብ የተሞላ ዋይፋይ ነው።የኤሌክትሪክ ግንኙነትን ለማቅረብ በጠቅላላው ዳይ ውስጥ ይሠራል, ከአንዱ ጎን ወደ ሌላው አጭር መንገድ ይመሰርታል.

በቀዳዳዎች ወይም በቪያዎች ከዋፋው ፊት ለፊት በኩል በተወሰነ ጥልቀት ላይ ተቀርጿል, ከዚያም ተሸፍኖ እና ተሞልቶ የሚሠራ ቁሳቁስ (አብዛኛውን ጊዜ መዳብ) በማስቀመጥ ይሞላል.ቺፑ ከተሰራ በኋላ የ TSV ትስስርን ለማጠናቀቅ ከዋጋው ጀርባ በኩል ከቫይረሱ እና ከዋፋው ጀርባ ላይ የተቀመጠውን ብረት ለማጋለጥ ከኋላ በኩል ይቀጫጫል።