Baakadaha horumarsan waa mid ka mid ah waxyaabaha ugu muhiimsan ee tignoolajiyada ee xilligii 'In ka badan Moore'.Maaddaama ay chips-ku noqdaan kuwo aad u adag oo qaali ah si loo yareeyo qanjidhada geeddi-socodka kasta, injineeradu waxay gelinayaan jajabyo badan xirmooyinka horumarsan si aysan mar dambe ugula halgamin sidii ay u yareyn lahaayeen.Maqaalkani waxa uu horudhac kooban siinayaa 10 ka mid ah ereyada ugu caansan ee loo isticmaalo tignoolajiyada sare ee baakadaha.
Xirmooyinka 2.5D
Xirmada 2.5D waa horumarinta tignoolajiyada baakadaha 2D IC ee dhaqameed, taas oo u oggolaanaysa khad fiican iyo ka faa'iidaysiga meel bannaan.Xirmada 2.5D, dhinta qaawan ayaa la is dulsaaraa ama la dhinac-dhinayaa korka lakabka interposer-ka oo leh silikon vias (TSVs).Saldhigga, ama lakabka interposer, ayaa bixiya isku xirka jajabyada.
Xirmada 2.5D waxaa sida caadiga ah loo adeegsadaa ASIC-yada-sare, FPGA-yada, GPU-yada iyo xabadaha xusuusta.2008 waxay aragtay Xilinx FPGA-yada waaweyn u qaybinaysa afar jajab oo yaryar oo leh waxsoosaar sare waxayna kuwan ku xidhaan lakabka interposer silikoon.Xirmooyinka 2.5D ayaa sidaas ku dhashay oo ugu dambeyntii noqday mid si weyn loogu isticmaalo isdhexgalka processor-ka xusuusta sare leh (HBM).
Jaantuska xirmada 2.5D
Baakadaha 3D
Xirmada 3D IC, dhimasha macquulka ah ayaa la isku dhejiyaa ama lagu kaydiyaa kaydinta, taas oo meesha ka saaraysa baahida loo qabo in la dhiso System-on-Chips (SoCs).Dhimashada waxaa isku xira midba midka kale lakabka interposer-ka firfircoon, halka xirmooyinka 2.5D IC ay isticmaalaan kuuskuusan ama TSVs si ay ugu ururiyaan qaybaha lakabka interposer, 3D IC baakadaha waxay ku xiraan lakabyo badan oo wafers silikoon qaybaha isticmaalaya TSVs.
Tiknoolajiyada TSV waa tignoolajiyada furaha u sahlaysa ee labada xidhmo ee 2.5D iyo 3D IC, iyo warshadaha semiconductor-ka ayaa isticmaalayey tignoolajiyada HBM si ay u soo saaraan chips DRAM ee xirmooyinka 3D IC.
Aragtida isdhaafsiga ah ee xirmada 3D waxay muujineysaa in isku xirka tooska ah ee u dhexeeya chips silikoon lagu gaaro TSV-yada naxaasta macdan ah.
Chiplet
Chiplets waa nooc kale oo ah baakadaha 3D IC kaasoo awood u siinaya is dhexgalka kala duwan ee CMOS iyo qaybaha aan CMOS ahayn.Si kale haddii loo dhigo, waa SoC-yo yaryar, oo sidoo kale loo yaqaan chiplets, halkii ay ka ahaan lahaayeen SoC-yada waaweyn ee xirmada.
U kala jajabinta SoC weyn oo yar yar, jajabyo yaryar ayaa bixiya wax soo saar sare iyo kharashyo ka hooseeya hal dhimasho oo qaawan.chiplets waxay u ogolaataa naqshadeeyayaasha inay ka faa'iidaystaan badan oo IP ah iyaga oo aan tixgelineynin habka noodhka loo isticmaalo iyo farsamada loo isticmaalo si loo soo saaro.Waxay isticmaali karaan alaabo kala duwan, oo ay ku jiraan silikoon, galaas iyo laminates si ay u sameeyaan jajabka.
Nidaamyada ku saleysan Chiplet waxay ka kooban yihiin jajabyo badan oo lakabka dhexe ah
Xirmooyinka Taageerada Bannaanka
Xirmada Fan Out, "ku xidhidhka" waxa laga damiyay dusha sare ee chip si loo bixiyo I/O dibadeed oo dheeraad ah.Waxa ay adeegsataa walxo qaabaynta epoxy (EMC) kaas oo si buuxda ugu dhex jira dhinta, isaga oo meesha ka saaraya baahida hababka sida wafer-bumping, fluxing, flip-chip mounting, nadiifinta, buufinta hoose iyo daawaynta.Sidaa darteed, looma baahna lakab dhexdhexaad ah midkoodna, taasoo ka dhigaysa is-dhexgalka kala duwan oo aad u fudud.
Tiknoolajiyada Fan-out waxay bixisaa xirmo ka yar I/O marka loo eego noocyada kale ee xirmooyinka, 2016-kii waxay ahayd xiddiga tignoolajiyada markii Apple awooday inay adeegsato tignoolajiyada baakadaha TSMC si ay u dhexgeliso processor-keeda 16nm ee codsiga iyo DRAM-ga moobilka ah hal xirmo oo iPhone ah. 7.
Baakadaha fan-ka-baxa
Xirmooyinka Heerka Wafer-ka-baxa (FOWLP)
Farsamada FOWLP waa horumar ku saabsan baakada heerka wafer-ka (WLP) taas oo bixisa xiriiryo badan oo dibadda ah oo loogu talagalay chips silicon.Waxay ku lug leedahay in jajabka lagu dhex geliyo walxaha wax-qaraya ee epoxy ka dibna lagu dhisayo lakabka dib-u-qaybinta cufnaanta sare (RDL) ee dusha sare ee wafer iyo in la marsado kubbadaha alxanka si loo sameeyo maraq dib loo dhisay.
FOWLP waxay bixisaa xiriiro badan oo ka dhexeeya xirmada iyo guddiga arjiga, iyo sababta oo ah substrate-ku wuu ka weyn yahay dhinta, garoonku wuu nastay.
Tusaale xirmo FOWLP ah
Is dhexgalka kala duwan
Isku-dhafka qaybaha kala duwan ee si gaar ah loo soo saaro oo loo soo saaro kulamo heer sare ah ayaa kor u qaadi kara shaqeynta iyo hagaajinta sifooyinka hawlgalka, sidaas darteed soo-saarayaasha qaybaha semiconductor waxay awoodaan inay isku daraan qaybo shaqeynaya oo leh geedi socod kala duwan oo ku qulqulaya hal kulan.
Is dhexgalka kala duwani wuxuu la mid yahay nidaamka-ku-xiran-xirmada (SiP), laakiin halkii la isku dari lahaa dhimasha badan oo qaawan hal substrate, waxay isku daraysaa IP-yo badan oo ah Chiplets hal substrate.Fikradda aasaasiga ah ee isdhexgalka kala duwan waa in la isku daro qaybo badan oo leh hawlo kala duwan oo isku mid ah.
Qaar ka mid ah dhismayaasha farsamada ee isdhexgalka kala duwan
HBM
HBM waa tignoolajiyada kaydinta kaydinta halbeega ah kaas oo siiya kanaalada xadhkaha goosadka sare leh ee xogta ku jirta kaydinta iyo inta u dhaxaysa xusuusta iyo qaybaha macquulka ah.Xirmooyinka HBM waxa ay kaydiyaan xusuusta bakhtiya oo ay ku wada xidhaan TSV si ay u abuuraan I/O badan iyo bandwidth.
HBM waa halbeega JEDEC kaas oo si toosan isugu dara lakabyo badan oo ah qaybaha DRAM ee xirmada, oo ay la socdaan soo-saareyaal arji ah, GPU-yada iyo SoC-yada.HBM waxaa ugu horrayn loo hirgeliyay sidii xirmo 2.5D ah oo loogu talagalay adeegayaasha dhamaadka-sare iyo chips-ka isku xirka.Siidaynta HBM2 hadda waxay wax ka qabanaysaa awoodda iyo heerka xaddidnaanta saacadda siidaynta HBM ee hore.
Baakadaha HBM
Lakabka Dhexe
Lakabka interposer-ka waa marin-mareenka ay calaamadaha korontadu ka soo maraan dhinta-chip-ka badan ee bare die ama looxa ku jira xirmada.Waa isku xirka korantada ee u dhexeeya saldhigyada ama xirayaasha, taas oo u oggolaanaysa in calaamadaha lagu faafiyo meel fog oo sidoo kale lagu xiro saldhigyada kale ee looxa.
Lakabka interposer-ka waxaa laga samayn karaa silikoon iyo walxo dabiici ah wuxuuna u dhaqmaa sidii buundo u dhaxaysa dhinta badan ee dhinta iyo looxa.Lakabyada isku dhafka ah ee Silicon waa tignoolajiyad la xaqiijiyay oo leh cufnaanta I/O heer sare ah iyo awoodaha samaynta TSV waxayna door muhiim ah ka ciyaaraan 2.5D iyo 3D IC chip packing.
Hirgelinta caadiga ah ee nidaamka lakabka dhexe ee qaybsan
lakabka dib u qaybinta
Lakabka dib-u-qaybinta wuxuu ka kooban yahay isku xirka naxaasta ama isku dhejinta kuwaas oo awood u siinaya isku xirka korantada ee u dhexeeya qaybaha kala duwan ee xirmada.Waa lakab ka samaysan maaddo dielectric ah oo macdan ah ama polymeric ah oo lagu soo rari karo baakadka iyadoo ay weheliso dhimasho qaawan, sidaas darteed hoos u dhigista kala fogaanshaha I/O ee chipsets waaweyn.Lakabyada dib-u-qaybinta waxay noqdeen qayb muhiim ah oo ka mid ah 2.5D iyo 3D xalalka xirmada, taas oo u oggolaanaysa jajabyada iyaga ku yaal inay la xiriiraan midba midka kale iyadoo la adeegsanayo lakabyo dhexdhexaad ah.
Xirmooyinka isku dhafan iyadoo la adeegsanayo lakabyada dib-u-qaybinta
TSV
TSV waa tignoolajiyada fulinta ee muhiimka ah ee 2.5D iyo xalalka baakadaha 3D waana wafer ka buuxo naxaas ah oo bixisa isku xidhka tooska ah iyada oo loo marayo wafer silikoon dhiman.Waxay ku socotaa dhammaan dhinta si ay u bixiso xiriir koronto, samaynta dariiqa ugu gaaban ee hal dhinac ee dhinta ilaa kan kale.
Godad ama fiisooyinku waxay ku xardhan yihiin qoto dheer oo ka imanaya dhinaca hore ee waferka, kaas oo markaa la dahaadhay oo lagu buuxiyey iyada oo la dhigayo walxaha korantada (sida caadiga ah naxaasta).Marka jajabka la sameeyo, waxaa laga khafiifiyaa dhinaca dambe ee waferka si loo soo bandhigo fiisada iyo birta lagu shubay dhinaca dambe ee waferka si loo dhamaystiro isku xirka TSV.
Waqtiga boostada: Jul-07-2023