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公司博客

封装成为革新阶段的舞台焦点

封装已成为半导体业最具潜力的创新形式。当传统几何尺寸的进化变得愈发困难的时候,各种“等同尺寸缩减”的创新便开始粉墨登场:193纳米浸没式光刻,应变硅,高k系数金属门极,finFETs, 全耗尽式 SOI,以及垂直NAND。

现在轮到封装了,这让大家的目光都集中到了格芯负责封装研究与开发的副总裁Dave McCann的身上。

在一次和McCann在位于纽约州马耳他办公室的交谈,McCann说到,“更多客户开始转而在封装上进行创新。在全应用领域内,比以往更多的客户正在将多块芯片一同封装,以应对尺寸的限制。”。

对于类似服务器和网络的高带宽应用,McCann表示格芯是唯一拥有32纳米TSV大批量生产的制造商。

格芯和镁光科技一起在混合储存立方 (HMC) 混合储存立方(HMC)产品上合作,镁光的DRAM芯片堆叠于格芯制造的TSV可用型逻辑层上。

McCann说,“我们正收到许多客户对2.5D设计的请求,利用了我们在ASICs 和内存以及高速SerDes上的丰富经验。大多请求都是针对硅转接板,我们在硅转接板上制造高密度的线路来建立ASIC和内存内部链接,以便客户完成高带宽的产品。”

Advanced Packaging

McCann补充到,“利用格芯不同的晶圆厂和节点的芯片,多芯片应用也带来了射频和物联网方面的创新。相比强行集成并接受不甚理想的成本,这使芯片可以带来最更高的性价比。

对比起高损失度的硅,利用玻璃作为基底是射频和物联网是设计研发的重大突破。“我们相信我们可以创造高密度的内部连接,并摆脱无源器件,利用玻璃穿孔通道将产品变薄。”McCann说到。

光子 是另一个重要领域,目标是将光子信号直接带到模块中,而不是停在版面或背板上。

对于更高端的移动业务和其他市场,McCann说道:“晶元级别的扇出是首次增加了输入输出的出色技术。我们将看到这项技术用于集成多芯片,从内存和应用处理器开始。”

但是,高密度扇出应用将比低成本基底的封装花费更多的成本。

薄玻璃和FO-WLP使许多芯片可以被紧凑的放置,提供了更小的空间、更薄但确有更高的性能。变薄是因为去除了叠层基底。McCann强调说,“由于高频率信号的低损失,这些技术对于射频和物联网来说格外有吸引力。”

“成本最低的WLFO供应链将利用OSAT来彰显自己的优势。我们不想用OSAT来做仅仅是同样或更好的效果。特别是在主流技术领域,OSAT能以比我们更低的价格向许多客户提供方案。”McCann说到并补充,“这为客户提供了自由选择供应链的能力。”

McCann说道,“格芯与IBM微电子部门的合并带来了包括高密度堆叠应用在内的全新机遇。作为唯一在逻辑高密度3D TSV上有HVM经验的制造商,我们为市场带来了可靠性。在3D TSV以外,格芯设计并开发内部2.5D硅转接板产品以满足OSAT的批量生产。我们提供设计技术的最佳组合以及低成本的生产方式。”

McCann说道:“格芯也正开发低成本替代 内存技术,与新硅节点一同衡量进化,无需更多层数成本,且适用于多个产品技术。”

Next Generation Intra-Module Communication

      格芯产品组合涵盖2.5D3D封装方案

行业分析报告说将密切留意晶圆厂的的封装技术。

ChipWorks(渥太华分部)高级员工Dick James说,格芯有机会进一步利用来自IBM微电子过往10年研究的硅穿孔通道和硅转接板技术。他强调,最新公布的半导体国际技术规划(ITRS)总结中强调了对封装内系统集成混合IC方案的需求。Dim说,将高带宽内存和图像处理器集成是该领域的重大进步,这将利用格芯纽约州菲什基尔厂在硅转接板的经验。这一切也将基于格芯在大型薄裸晶堆叠的经验。

 

德州奥斯丁封装顾问TechSearch International公司主席Jan Vardaman说,“硅转接板使热能可以通过顶部的热挥发器来去除。”

德州奥斯丁封装顾问TechSearch国际公司主席Jan Vardaman说,“硅转接板使热能可以通过顶部的热挥发器来去除。”

Vardaman说道,“从IC/封装协同设计开始,晶圆级别扇出封装的使用也带来了许多基建上的改变。至此,大部分应用处理器使用了叠加基底搭配翻板内连接。有了扇出WLP,就没有了利用传统堆叠底部填充基底的必要。伴随着大量的基建改变,所有的封装都能在晶圆厂实现,甚至是在拥有非传统OSAT组装线的OSAT也能实现。”

TechSearch发现了FO-WLP在基带处理器广泛应用以外的快速发展:射频收发器、交换器、能源管理集成芯片(PMIC),汽车雷达模块,近场通信(NFC),音频CODEC,安全设备和微控制器。

GLOBALFOUNDRIES collaborative supply chain model for 2D, 2.5D and 3D interconnect

格芯合作式供应链模型,2D、2.5D、3D内部连接

难怪客户们争先恐后去往Dave McCann的办公室。McCann说:“顾客加入的数量正以倍数增长。”他们被OSAT合作伙伴和内部开发技术的结合所吸引。

McCann说,“格芯从未计划成为OSAT,而是考虑OSAT无法顾忌的领域,我们可以在内部开发独特能力,并获得独特优势,随后我们与OSAT合作将方案转化为生产。”

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Dave Lammers

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