Новости

Растущие расходы и сложность превращаясь узлов обломоков самое большее предварительных принуждают много чипмейкеров начать прекращать этот обломок во множественные части, не что требуют узлов ведущей кромки. Проблема как положить те разгруппированные части назад совместно.

Когда комплексная система интегрирована монолитово — на одиночной части кремния — конечный продукт компромисс среди термальных бюджетных ограничений компонентных приборов.

3D NAND нужен высокотемпературный polysilicon, например, только необходимы температуры ухудшают представление логики CMOS.

Разгруппируя память и логика для того чтобы отделить вафли позволяют изготовителям оптимизировать каждую технологию независимо. Неоднородная интеграция будет даже более привлекательной как датчики, приемопередатчики, и другие элементы не-CMOS добавлены к смешиванию.

Проблема как соединить все части. Монолитовая интеграция зависит от солидной конец--линии (BEOL) процессов металлизирования. Когда компоненты упакованы отдельно, изготовители поворачивают к массивам решетки шарика и подобным дизайнам. Но когда два или больше плашки собраны в одиночный пакет, процессы используемые для того чтобы соединить их для того чтобы лежать в бедно определенной средней полосе между 2.

Много дизайнов систем-в-пакета полагаются на соединениях припоя. место инструментов Выбор-и-места пре-bumped singulated плашки на interposer или сразу на вафле назначения. Печи Reflow завершают скрепления припоя в одиночном шаге высоко-объема. Материал более мягкий припой служит как уступчивый слой тоже приглаживая вне изменения высоты которые могли в противном случае ухудшить качество скрепления.

К сожалению, основанная на припо технология не масштабирует к очень высокой плотности соединения которые отображают датчики, высокая память ширины полосы частот, и подобное требование применений. Скрепляя процесс сплющивает и сжимает рему припоя, поэтому окончательный след ноги скрепления немножко больше чем тангаж рему. По мере того как этот тангаж идет вниз, просто нет комнаты для достаточного припоя наладить крепкая связь. В работе представленной на международном на уровне Вафл упаковывая конференции 2019, Guilian Gao и коллеги на Xperi оценили что минимальный жизнеспособный тангаж для основанной на припо интеграции около 40 микронов.

Соединения припоя Cu-Sn более добавочно ограничены плохими механическими свойствами, которые вносят вклад в отказы, разрушения от усталости, и электромиграцию. Индустрия ищет альтернативную полупроводниковую скрепляя технологию для того чтобы облегчить более дополнительное шкалирование тангажа, но не много процессов могут соответствовать быстрому ходу, низкой цене, и гибкости выпуска облигаций припоя.

Например, любая скрепляя схема выбрана должно мочь приспособить изменения высоты в пусковых площадках скрепления и interposers. Отростчатая температура также должна быть низка достаточно защитить все компоненты стога прибора. Когда упаковывая схемы включают множественные слои interposers и прикрепленных обломоков, основной слой смотрит на особенно бросая вызов термальные требования. Каждый слой выше основание может требовать отдельного скрепляя шага.

Одна предложенная альтернатива, выпуск облигаций мед-меди сразу, имеет преимущество простоты. Без вмешиваясь слоя, взрыватель температуры и давления верхние и нижние пусковые площадки в одиночный кусок металла, налаживая самая сильная возможная связь. Это идея за выпуском облигаций термокомпрессии. Медные штендеры на одном умирают пусковые площадки спички на второй плашке. Диффузия привода жары и давления через интерфейс для того чтобы сделать постоянное скрепление. Типичные температуры в границах ºC 300 размякнуть медь, позволяющ 2 поверхностям соответствовать друг к другу. Выпуск облигаций термокомпрессии может требовать 15 до 60 минут, хотя, и требует, что контролируемая атмосфера предотвращает медную оксидацию.

Чистые поверхности вставляют совместно
Близко родственный метод, гибридный выпуск облигаций, попытки предотвратить оксидацию путем врезать металл в слое диэлектрика. В дамасскском процессе напоминающем металлизирования соединения вафли, гальванизировать медь заполняет в отверстиях отрезанных в диэлектрик. CMP извлекает сверхнормальную медь, выходя пусковые площадки скрепления которые утоплены по отношению к диэлектрику. Устанавливать 2 диэлектрических поверхности в контакте создает временное скрепление.

В работе представленной на электронных блоках 2019 IEEE и конференции технологии, исследователи на Leti продемонстрировали пользу падения воды облегчить выравнивание. Группа Xperi объяснила что это скрепление сильно достаточно для того чтобы позволить изготовителям собрать полный стог мульти-обломока.

Диэлектрическое скрепление помещает медь, предотвращая оксидацию и позволяя скрепляя оборудованию использовать окружающую атмосферу. Для того чтобы сформировать постоянное скрепление, изготовители поворачивают к обжигают это пользуются коэффициентом теплового расширения меди более большим. Ограниченный диэлектриком, медь принуждается для того чтобы расширить на своей свободной поверхности, наводя зазор между 2 плашками. Медная диффузия после этого формирует постоянное металлургическое скрепление. В сложном стоге, одиночное обжигает шаг может скрепить все компонентные обломоки сразу. Относительно низкие температуры нагрева при отжиге достаточны в отсутствии родной окиси или другого барьера.

Высота пусковых площадок скрепления определена CMP, зрелым, контролируемым хорошо процессом. Для всей из этих причин, выпуск облигаций вафл-к-вафли гибридный использован в применениях как датчики изображения на несколько лет. применения выпуска облигаций Вафл-к-вафли требуют выравнивания пусковой площадки между вафлями и зависят на высоких выходах прибора для того чтобы уменьшить потери. Неполноценные плашки на 2 вафлях маловероятны к компановке, поэтому дефект на одной вафле может причинить потерю соответствуя хорошего обломока на, который соответствуют вафле.

выпуск облигаций Плашк-к-вафли и плашк-к-interposer гибридный может потенциально раскрыть более большой космос применения, позволяющ сложным гетерогенным системам в одиночном пакете. Однако, эти применения также требуют более сложных потоков процесса. Пока вафл-к-вафля и процессы плашк-к-вафли (или interposer) устанавливают подобные требования на шаге CMP и на скреплении самом, регуляция singulated пост-CMP обломоков более трудный. Изготовляя линия должна мочь контролировать частицы произведенные по существу грязным шагом singulation, избегающ свободных пространств и других скрепляя дефектов. От Катрин Дербишира.