Ambalaja pêşkeftî yek ji girîngiyên teknolojîk ên serdema 'Zêdetir ji Moore' ye.Ji ber ku çîp di her girêka pêvajoyê de piçûktir û bihatir dibin, endezyar gelek çîpên di pakêtên pêşkeftî de dihêlin da ku ew êdî neçar bimînin ku wan bişkînin.Ev gotar danasînek kurt ji 10 têgehên herî gelemperî yên ku di teknolojiya pakkirinê ya pêşkeftî de têne bikar anîn pêşkêşî dike.
pakêtên 2.5D
Pakêta 2.5D pêşkeftinek teknolojiya pakkirina IC-ya kevneşopî ya 2D ye, ku rê dide xet û karanîna cîhê hûrtir.Di pakêtek 2.5D de, mirinên tazî bi rêya vias (TSV) li kêlek bi kêlî li ser qatek interposer a bi silicon têne danîn.Bingeh, an qata interposer, pêwendiya di navbera çîpê de peyda dike.
Pakêta 2.5D bi gelemperî ji bo ASIC-ên bilind, FPGA, GPU û kubên bîranînê têne bikar anîn.2008 dît ku Xilinx FPGA-yên xwe yên mezin di çar çîpên piçûktir ên bi berberiya bilind de dabeş dike û van bi qata navberê ya silicon ve girêdide.Pakêtên 2.5D bi vî rengî çêbûn û di dawiyê de ji bo entegrasyona pêvajoya bîranîna bandbanda bilind (HBM) bi berfirehî hate bikar anîn.
Diagrama pakêtek 2.5D
pakkirina 3D
Di pakêtek IC-ê ya 3D de, mirinên mantiqê li hev an jî bi depoya hilanînê re têne berhev kirin, hewcedariya avakirina Pergal-li-Chips (SoC) ya mezin ji holê radike.Mirî bi qatek interposerek çalak bi hevûdu ve têne girêdan, dema ku pakêtên IC-ê yên 2.5D bişkokên gerîdok an TSV bikar tînin da ku hêmanan li ser qata interposer bicivînin, pakêtên IC-ê yên 3D gelek qatên waferên silicon bi pêkhateyên ku TSV bikar tînin ve girêdidin.
Teknolojiya TSV di pakêtên IC-ê yên 2.5D û 3D de teknolojiya bingehîn a çalak e, û pîşesaziya nîvconductor teknolojiya HBM bikar tîne da ku çîpên DRAM-ê di pakêtên IC 3D de hilberîne.
Nêrînek xaçê ya pakêta 3D destnîşan dike ku pêwendiya vertîkal a di navbera çîpên silicon de bi navgîniya TSV-yên sifir ên metalîkî ve tê bidestxistin.
Chiplet
Chiplets rengek din a pakkirina IC-ê ya 3D ye ku yekbûna heterojen a pêkhateyên CMOS û ne-CMOS pêk tîne.Bi gotinek din, ew SoC-yên piçûktir in, ku jê re chiplet jî tê gotin, ji bilî SoC-yên mezin ên di pakêtê de.
Parvekirina SoC-ya mezin li çîpên piçûktir, piçûktir ji mirinek tazî berberî û lêçûnên kêmtir peyda dike.çîplet rê dide sêwiraner ku sûdê ji cûrbecûr IP-yê bigirin bêyî ku bifikirin ka kîjan girêka pêvajoyê bikar bînin û kîjan teknolojiyê ji bo çêkirina wê bikar bînin.Ew dikarin cûrbecûr materyalan bikar bînin, di nav de silicon, cam û lamînat ji bo çêkirina çîpê.
Pergalên bingehîn ên Chiplet ji pir Chiplets li ser qatek navbeynkar têne çêkirin
Pakêtên Fan Out
Di pakêtek Fan Out de, "girêdan" ji rûyê çîpê tê qut kirin da ku bêtir I/O ya derveyî peyda bike.Ew materyalek epoksî (EMC) bikar tîne ku bi tevahî di nav mirinê de tête bicîh kirin, hewcedariya pêvajoyên wekî qutkirina wafer, rijandin, çîp-çîp-çîp, paqijkirin, rijandina binî û saxkirin ji holê radike.Ji ber vê yekê, ti qatek navbeynkar jî hewce nake, entegrasyona heterojen pir hêsantir dike.
Teknolojiya Fan-out pakêtek piçûktir bi I/O bêtir ji celebên pakêtên din pêşkêşî dike, û di sala 2016-an de ew stêra teknolojiyê bû dema ku Apple karî teknolojiya pakkirinê ya TSMC bikar bîne da ku pêvajoya serîlêdana xwe ya 16nm û DRAM-ya mobîl di pakêtek yekane ya iPhone-ê de yek bike. 7.
Fan-out pakkirinê
Packaging Asta Waferê Fan-Out (FOWLP)
Teknolojiya FOWLP li ser pakkirina asta wafer (WLP) çêtirbûnek e ku ji bo çîpên silicon bêtir girêdanên derveyî peyda dike.Ew tê de cîbicîkirina çîpê di nav maddeyek şilkirina epoksî de û dûv re avakirina qatek ji nû vebelavkirina bi tîrêjiya bilind (RDL) li ser rûbera waferê û sepandina topên felqê ji bo avakirina waferek ji nû ve ava kirin.
FOWLP di navbera pakêt û panela serîlêdanê de hejmareke mezin a girêdan peyda dike, û ji ber ku substrate ji mirinê mezintir e, pileya mirinê bi rastî rehettir e.
Mînaka pakêtek FOWLP
Yekbûna heterojen
Yekbûna hêmanên cihêreng ên ku ji hev veqetandî di meclîsên astek bilind de têne çêkirin dikare fonksiyonê zêde bike û taybetmendiyên xebitandinê baştir bike, ji ber vê yekê çêkerên pêkhateyên nîvconductor dikarin hêmanên fonksiyonel bi herikandina pêvajoyên cûda re di meclîsek yekane de bikin yek.
Yekbûna heterojen dişibihe sîstem-di-pakêtê (SiP), lê ji dêvla ku li ser yek substratê gelek mirinên tazî li hev bicivîne, ew gelek IP-yan di forma Chiplets de li ser yek substratê bi hev re dike.Fikra bingehîn a entegrasyona heterojen ev e ku meriv di heman pakêtê de gelek hêmanan bi fonksiyonên cihêreng re bike yek.
Hin blokên avahiyên teknîkî di entegrasyona heterojen de
HBM
HBM teknolojiyek hilanînê ya stêrkek standardkirî ye ku ji bo daneyan di nav stekê de û di navbera bîr û hêmanên mentiqî de kanalên band-banda bilind peyda dike.Pakêtên HBM mirinên bîranînê li hev dikin û wan bi TSV ve bi hev ve girêdidin da ku bêtir I/O û firehiya bandê biafirînin.
HBM standardek JEDEC-ê ye ku di nav pakêtek de, digel pêvajoyên serîlêdanê, GPU û SoC-ê, pir tebeqeyên hêmanên DRAM-ê bi vertîkal yek dike.HBM di serî de wekî pakêtek 2.5D ji bo pêşkêşkerên bilind û çîpên torê tête bicîh kirin.Daxuyaniya HBM2 naha sînorkirinên kapasîteyê û rêjeya demjimêrê ya serbestberdana destpêkê ya HBM-ê vedigire.
pakêtên HBM
Layera Navîn
Tebeqeya interposer hêlînek e ku tê de sînyalên elektrîkê ji tazî an panela pir-çîp a di pakêtê de derbas dibin.Ew pêwendiya elektrîkê ya di navbera soketan an girêdanan de ye, ku dihêle ku îşaret ji dûr ve werin belav kirin û di heman demê de bi soketên din ên li ser panelê ve werin girêdan.
Tebeqeya interposer dikare ji silicon û materyalên organîk were çêkirin û wekî pirek di navbera mirina pir-die û panelê de tevdigere.Qatên interposer ên silicon teknolojiyek pejirandî ne ku bi tîrêjiya I/O ya bilind û kapasîteyên damezrandina TSV-ê ne û di pakkirina çîpê IC 2.5D û 3D de rolek sereke dileyzin.
Pêkanîna tîpîk a qatek navîn a dabeşkirî ya pergalê
Qata ji nû ve dabeşkirinê
Di qata ji nû ve dabeşkirinê de girêdanên sifir an rêzikan dihewîne ku girêdanên elektrîkê di navbera beşên cihêreng ên pakêtê de pêk tîne.Ew qatek ji materyalê dîelektrîkî ya metallîk an polîmerî ye ku dikare di pakêtê de bi mirinên tazî ve were danîn, bi vî rengî cîhê I/O ya chipsetên mezin kêm dike.Qatên ji nû ve dabeşkirinê bûne parçeyek yekbûyî ya çareseriyên pakêta 2.5D û 3D, ku dihêle çîpên li ser wan bi karanîna qatên navbeynkar bi hevûdu re têkilî daynin.
Pakêtên yekbûyî yên ku qatên ji nû ve dabeşkirinê bikar tînin
TSV
TSV teknolojiyek pêkanîna sereke ye ji bo çareseriyên pakkirinê yên 2.5D û 3D û waferek dagirtî ya sifir e ku bi navgîniya tîrêjê silîkonê ve têkiliyek vertîkal peyda dike.Ew di tevahiya mirinê de derbas dibe da ku pêwendiyek elektrîkê peyda bike, riya herî kurt ji yek aliyek mirinê ber bi yê din ve pêk tîne.
Kunek an rêçikan bi kûrahiyek diyarkirî ji aliyê pêşê yê waferê ve têne xêz kirin, ku dûv re bi vekirina maddeyek rêkûpêk (bi gelemperî sifir) tê îzolekirin û dagirtin.Dema ku çîp tê çêkirin, ew ji aliyê paşiya waferê ve tê hûr kirin da ku rê û metala ku li aliyê paşîn ê waferê tê razandin eşkere bike da ku pêwendiya TSV temam bike.
Dema şandinê: Tîrmeh-07-2023