Highlights Of The TSMC Technology Symposium 2021 – Packaging

Plato tarafından yeniden yayınlandı

İzleyiciler: 0

Son TSMC Teknoloji Sempozyumu, gelişmiş paketleme teklifleriyle ilgili çeşitli duyurular sağladı.

genel

3DFabrik^TM

Geçtiğimiz yıl TSMC, 2.5D ve 3D paket tekliflerini tek ve kapsayıcı bir markada birleştirdi - 3DFabrik.

3D Kumaş

2.5D paket teknolojisi – CoWoS

2.5D paketleme seçenekleri CoWoS ve InFO ailelerine ayrılmıştır.

Kalıptan kalıba yeniden dağıtım katmanı (RDL) bağlantısı için silikon ara elemanlı "geleneksel" alt tabaka üzerinde çip, yüksek hacimli üretimde 10. yılını kutluyor.

CoWoS-R seçeneği, 2.5D kalıp yerleştirme alanının kapsamını kapsayan (pahalı) silikon aracıyı organik bir alt tabaka aracıyla değiştirir. CoWoS-R'nin farkı, RDL ara bağlantıları için daha az agresif hat aralığıdır - örneğin, CoWoS-S için alt-um aralığına kıyasla organikte 4um'luk aralık.

Silikon –S ve organik –R aracı seçenekleri arasında, TSMC CoWoS ailesi, bitişik kalıp kenarları arasında (ultra kısa erişim) ara bağlantı için “yerel” bir silikon köprüye sahip daha yeni bir eklentiyi içerir. Bu silikon şeritler, hem yüksek yoğunluklu USR bağlantılarını (sıkı L/S aralığıyla) hem de organik bir alt tabaka üzerindeki (kalın) kabloların ve düzlemlerin ara bağlantı ve güç dağıtım özelliklerini sağlayan, organik bir alt katmana gömülür.

CoWoS'un, kalıbın fabrikasyon aracıya takıldığı "son çip" montaj akışı olarak belirlendiğini unutmayın.

2.5D paket teknolojisi – InFO

InFO, daha sonra yeniden yapılandırılmış bir kalıplama bileşiği tabakasına gömülen bir taşıyıcı üzerinde (tekli veya çoklu) kalıp kullanır. RDL ara bağlantısı ve dielektrik katmanları daha sonra "çip öncelikli" bir işlem akışı olan levha üzerinde üretilir. Tek kalıplı InFO, RDL kablolarının kalıp alanından dışarı doğru uzanmasıyla, yani bir "yayma" topolojisiyle, yüksek çarpma sayım seçeneği sunar. Aşağıda gösterildiği gibi, çoklu kalıplı InFO teknolojisi seçenekleri şunları içerir:

- InFO-PoP: “paket üzerinde paket”
- InFO-oS: “Alt tabaka üzerinde Bilgi birleştirme”

Bilgi seçenekleri

3D paketleme teknolojisi – SoIC

3D paketler, yüz yüze veya yüz arkaya yönlerde doğrudan ped bağlamalı istiflenmiş kalıp kullanan SoIC platformuyla ilişkilendirilir; bu, SoIC yonga üzerinde yonga olarak gösterilir. Silikon kanallar (TSV'ler) aracılığıyla, 3D yığındaki bir kalıp aracılığıyla bağlantı sağlar.

SoIC geliştirme yol haritası aşağıda gösterilmektedir; örnek olarak, N7-on-N7 kalıp konfigürasyonları 4Ç21'de onaylanacaktır.

SoIC tsmc paketleme

Yeni Ambalaj Teknolojisi Duyuruları

Bu yılki Sempozyumda birçok önemli duyuru vardı.

maksimum paket boyutu ve RDL geliştirmeleri

Tek bir pakete entegre edilmiş daha fazla sayıda 2.5D kalıbına olan talep, ister bir ara elemanda ister yeniden oluşturulmuş levhada olsun, daha geniş bir alanda RDL üretimi ihtiyacını doğurmaktadır. TSMC, ara bağlantıların "birleştirilmesi"ni tek pozlama maksimum retikül boyutunun ötesine genişletmeye devam etti. Benzer şekilde, ilave RDL katmanlarına (agresif tel aralığına sahip) ihtiyaç vardır.

Daha büyük paket boyutlarına ve RDL katmanlarına yönelik yol haritası şunları içerir:

- CoWoS-S: 3X retikül (YE'2021'e uygun)
- CoWoS-R: 45X retikül (3'de 2022X), organik alt tabaka üzerinde 4 RDL katmanı (W/S: 2um/2um), SoC + 2 HBM2 kalıp yığını kullanılarak güvenilirlik yeterliliğinde
- CoWoS-L: 1.5 SoC ve 4 HBM1 kalıp yığını arasında 4 yerel ara bağlantı köprüsüyle 2X retikül boyutunda güvenilirlik değerlendirmesinde test aracı
- InFO_oS: 5X retikül (51 mm x 42 mm, 110 mm x 110 mm'lik pakette), 5 RDL katmanı (W/S: 2um/2um), şu anda güvenilirlik değerlendirmesinde

Aşağıdaki şekil, yüksek hızlı/yüksek tabanlı bir ağ anahtarını desteklemek üzere I/O SerDes yongaları ile çevrelenmiş mantık kalıbına sahip potansiyel bir InFO_oS yapılandırmasını göstermektedir.

INFO OS paketleme tsmc

- InFO_B (altta)

Yukarıda gösterilen InFO_PoP konfigürasyonu, DRAM ve RDL ara bağlantı katmanları arasında yolların bulunduğu, üstüne bir DRAM modülünün eklendiği bir InFO düzeneğini gösterir.

TSMC, aşağıda gösterildiği gibi InFO_B'de belirtilen bir seçenek olan (LPDDR DRAM) paket montajının harici bir sözleşmeli üreticide/OSAT'ta tamamlanmasını sağlamak için bu InFO_PoP teklifini değiştiriyor.

Bilgi B

Buna paralel olarak TSMC, "Açık İnovasyon Platformu"nu InFO_B son montajına hak kazanan 3DFabric ortaklarını da içerecek şekilde genişletti. (Şu anda 3DFabric'in ortak şirketleri şunlardır: Amkor Technology, ASE Group, Integrated Service Technology ve SK Hynix.)

- CoWoS-S “standart mimari” (STAR)

CoWoS-S için yaygın bir tasarım uygulaması, tek bir SoC'nin birden fazla Yüksek Bant Genişlikli Bellek (HBM) kalıp yığınıyla entegrasyonudur. Mantıksal kalıp ile HBM2E (2. nesil) yığınları arasındaki veri yolu genişliği çok büyüktür; yani 1024 bit.

HBM yığınlarını RDL aracılığıyla SoC'ye bağlamaya yönelik yönlendirme ve sinyal bütünlüğü zorlukları dikkate değerdir. TSMC, mühendislik geliştirme ve elektrik analiz programlarını hızlandırmak için sistem şirketlerine çeşitli standart CoWoS-S tasarım konfigürasyonları sağlıyor. Aşağıdaki şekilde 2 ila 6 HBM2E yığını arasında değişen farklı CoWoS-S seçeneklerinden bazıları gösterilmektedir.

YILDIZ

TSMC, 2021'de bu standart tasarım uygulamalarının yüksek oranda benimsenmesini bekliyor.

yeni TIM malzemeleri

Aktif kalıptan çevre ortamına kadar toplam termal direncin azaltılmasına yardımcı olmak için genellikle gelişmiş bir pakete termal arayüz malzemesi (TIM) ince filmi eklenir. (Çok yüksek güçlü cihazlar için genellikle iki TIM malzeme katmanı uygulanır; kalıp ile paket kapağı arasında bir iç katman ve paket ile ısı emici arasında bir iç katman.)

Daha büyük paket konfigürasyonlarının artan güç tüketimine karşılık olarak, TSMC gelişmiş paketleme Ar-Ge ekibi aşağıda gösterildiği gibi yeni dahili TIM malzeme seçeneklerini araştırıyor.

TIM yol haritası

gelişmiş paketleme (AP) üretim kapasitesinin genişletilmesi

3DFabric ambalajın tüm bileşenlerinin daha fazla benimsenmesi beklentisiyle TSMC, aşağıda gösterildiği gibi gelişmiş ambalaj (AP) üretim kapasitesinin genişletilmesine önemli ölçüde yatırım yapıyor.

AP harita paketleme tsmc