A TSMC Technology Symposium 2021 kiemelt eseményei – Csomagolás

A közelmúltban megrendezett TSMC Technology Symposium számos bejelentést tett a fejlett csomagolási ajánlataikkal kapcsolatban.

általános

3DFbric^TM

Tavaly a TSMC egyetlen, átfogó márkává egyesítette 2.5D és 3D csomagkínálatát – 3DFbric.

2.5D csomagtechnológia – CoWoS

A 2.5D csomagolási lehetőségek a CoWoS és az InFO családokra oszlanak.

A „hagyományos” chip-on-wafer-on-subsztrátum szilícium közbeiktatóval a die-to-die újraelosztó réteg (RDL) kapcsolathoz a nagy volumenű gyártás 10. évét ünnepli.

A CoWoS-R opció helyettesíti a (drága) szilícium közbeiktatót, amely a 2.5D szerszámbehelyezési terület kiterjedését fedi le, egy szerves szubsztrátum közbeiktatóval. A CoWoS-R kompromisszuma az RDL-összeköttetések kevésbé agresszív vonalosztása – például az organikus 4 um osztásköz, a CoWoS-S kisebb osztásközéhez képest.

A szilícium –S és organikus –R interposer opciók között a TSMC CoWoS család egy újabb kiegészítést tartalmaz, egy „helyi” szilíciumhíddal a szomszédos szerszámélek közötti (ultrarövid hatótávolságú) összekapcsoláshoz. Ezek a szilícium szálak szerves hordozóba vannak beágyazva, biztosítva a nagy sűrűségű USR csatlakozásokat (szoros L/S osztásközzel), valamint a (vastag) vezetékek és síkok összekapcsolási és áramelosztási jellemzőit szerves hordozón.

Ne feledje, hogy a CoWoS „chip last” összeszerelési folyamatként van megjelölve, és a szerszám a gyártott közbeiktatóhoz van rögzítve.

• 2.5D csomagtechnológia – INFO

Az InFO (egyszeres vagy többszörös) szerszámot használ egy hordozón, amelyet ezt követően egy felújított formázómassza lapkába ágyaznak be. Az RDL összekötő és dielektromos réteget ezt követően gyártják a lapkán, a „chip-first” folyamat során. Az egyformájú InFO nagy ütésszámozási lehetőséget biztosít, az RDL vezetékek a szerszám területétől kifelé nyúlnak – azaz egy „fan-out” topológia. Az alábbi ábrán látható módon a többfejes InFO technológiai lehetőségek a következők:

• • InFO-PoP: „csomag a csomagon”
  • INFO-oS: „InFO összeállítás az alapfelületen”

• 3D csomagolástechnika – SoIC

A 3D-s csomagok a SoIC platformhoz kapcsolódnak, amely egymásra rakott szerszámot használ közvetlen párnakötéssel, szemtől-szembe vagy háttal szemben – SoIC chip-on-waferként jelölve. A szilícium-átalakítókon (TSV-k) keresztül a 3D-veremben lévő szerszámon keresztül biztosítják a kapcsolatot.

A SoIC fejlesztési ütemtervet az alábbiakban szemléltetjük – példaként az N7-on-N7 szerszámkonfigurációkat a 4Q21-ben minősítik.

Új csomagolástechnikai közlemények

Az idei szimpóziumon számos fontos bejelentés hangzott el.

• maximális csomagméret és RDL fejlesztések

Az egyetlen csomagba integrált nagyobb számú 2.5D szerszám iránti igény megköveteli az RDL gyártási igényét nagyobb területen, akár egy interposeren, akár a rekonstruált lapkán. A TSMC továbbra is kiterjesztette az összekapcsolások „összefűzését” az egyszeri expozíciós maximális irányzékméret fölé. Hasonlóképpen, további RDL rétegekre van szükség (agresszív huzalosztással).

A nagyobb csomagméretekre és RDL rétegekre vonatkozó ütemterv a következőket tartalmazza:

• • CoWoS-S: 3X irányzék (YE’2021 minősítéssel)
  • CoWoS-R: 45X irányzék (3X 2022-ben), 4 RDL réteg a szerves hordozón (W/S: 2um/2um), megbízhatósági minősítésben SoC + 2 HBM2 vágószerszámmal
  • CoWoS-L: tesztjármű a megbízhatóság értékelésében 1.5-szeres irányzékmérettel, 4 helyi összekötő híddal 1 SoC és 4 HBM2 szerszámköteg között
  • InFO_oS: 5X irányzék (51 mm x 42 mm, 110 mm x 110 mm-es csomagon), 5 RDL réteg (szél/szél: 2 um/2 um), jelenleg a megbízhatóság értékelése folyik

Az alábbi ábra egy lehetséges InFO_oS konfigurációt szemléltet, a logikai dimenzióval I/O SerDes chipletekkel körülvéve, a nagy sebességű/nagy radix hálózati kapcsoló támogatására.

• • InFO_B (alul)

A fent bemutatott InFO_PoP konfiguráció egy InFO-szerelvényt ábrázol, amelynek tetejére egy DRAM-modul van csatlakoztatva, a DRAM és az RDL összekötő rétegek közötti átmenőkkel.

A TSMC módosítja ezt az InFO_PoP-ajánlatot, hogy lehetővé tegye az (LPDDR DRAM) csomag-összeállítást egy külső szerződéses gyártónál/OSAT-nál. Ez az opció az InFO_B-nél jelölve, az alábbiak szerint.

Ennek megfelelően a TSMC kiterjesztette a „Nyílt Innovációs Platformot” az InFO_B végső összeszerelésére alkalmas 3DFabric partnerekkel. (Jelenleg a 3DFabric partnercégei a következők: Amkor Technology, ASE Group, Integrated Service Technology és SK Hynix.)

• • CoWoS-S „standard architektúra” (STAR)

A CoWoS-S elterjedt tervezési megvalósítása egyetlen SoC integrálása több nagy sávszélességű memória (HBM) halommal. Az adatbusz szélessége a logikai kocka és a HBM2E (2. generációs) veremek között nagyon nagy – azaz 1024 bit.

A HBM-veremeknek az RDL-n keresztül az SoC-hez történő csatlakoztatása során az útválasztási és a jelintegritási kihívások jelentősek. A TSMC számos szabványos CoWoS-S tervezési konfigurációt biztosít a rendszercégeknek, hogy felgyorsítsák a mérnöki fejlesztést és az elektromos elemzés ütemezését. Az alábbi ábra a különböző CoWoS-S opciókat szemlélteti, 2 és 6 HBM2E-verem között.

A TSMC arra számít, hogy 2021-ben ezek a szabványos tervezési megvalósítások magas arányban kerülnek elfogadásra.

• új TIM anyagok

A termikus interfész anyagból (TIM) készült vékony filmet általában egy fejlett csomagba építik be, hogy csökkentsék az aktív szerszám és a környezeti környezet közötti teljes hőellenállást. (A nagyon nagy teljesítményű eszközök esetében általában két TIM anyagréteget alkalmaznak – egy belső réteget a szerszám és a csomagfedél között, egyet pedig a csomagolás és a hűtőborda között.)

A nagyobb csomagkonfigurációk megnövekedett energiaeloszlásának megfelelően a TSMC fejlett csomagolási kutatás-fejlesztési csapata új belső TIM anyaglehetőségeket keres, az alábbiak szerint.

• fejlett csomagolás (AP) gyártási kapacitásbővítés

A 3DFabric csomagolások teljes kínálatának fokozottabb elterjedésére számítva a TSMC jelentős beruházásokat hajt végre a fejlett csomagolások (AP) gyártási kapacitásának bővítésébe, amint azt az alábbiakban bemutatjuk.

A TSMC 3DFabric technológiájával kapcsolatos további információkért kövesse ezt link.

-chip srác

Oszd meg ezt a bejegyzést ezen keresztül: Forrás: https://semiwiki.com/semiconductor-manufacturers/tsmc/299955-highlights-of-the-tsmc-technology-symposium-2021-packaging/