Infineon membolehkan dimensi ketiga integrasi cip; mengembangkan teknologi penumpuk SOLID untuk meny

Munich, 12 Ogos 2002 ?? Infineon Technologies (FSE / NYSE: IFX) hari ini mengumumkan bahawa ia telah membangunkan satu kaedah yang inovatif dan kos efektif untuk menyambungkan dan membungkus struktur litar bersepadu yang disusun, menyediakan satu kejayaan di jalan ke sistem dalam pakej ?? penyelesaian. Menggunakan kaedah pematerian yang dipanggil interdiffusion cecair pepejal (SOLID), teknik penyusunan cip baru boleh digunakan untuk menghasilkan penyelesaian sistem yang sangat padat, murah dan membantu mempercepatkan masa ke pasaran untuk produk cip bersepadu baru.

Chip menyusun, atau integrasi 3D, merupakan kaedah alternatif untuk mencapai tahap integrasi yang tinggi sambil meningkatkan kecekapan dan kebolehpercayaan reka bentuk sistem elektronik canggih. Beberapa kaedah kini digunakan untuk membuat hubungan rapat antara cip yang bekerjasama untuk membentuk satu sistem. Berbanding dengan teknik gluing atau dawai pengikat yang digunakan semasa menyusun cip, teknologi SOLID baru Infineon dapat mengurangkan saiz kenalan elektrik dalam pakej, yang membawa kepada kecekapan operasi yang lebih besar dan menyumbang kepada penjimatan kos keseluruhan.

?? Infineon sedang berusaha untuk menggabungkan dua teknologi pelengkap dalam reka bentuk cip dan fabrikasi, ?? kata Dr. Soenke Mehrgardt, Ketua Pegawai Teknologi Infineon Technologies AG. ?? Sistem-on-chip ?? mengintegrasikan banyak fungsi yang berlainan pada cip tunggal mati, manakala sistem-dalam-pakej ?? menghubungkan beberapa cip dalam satu penyelesaian padat. Dengan membangunkan keupayaan untuk menggunakan kedua-dua pendekatan ini, Infineon berada pada kedudukan yang baik untuk menyediakan pelanggan kami penyelesaian optimum dalam pelbagai parameter kos dan prestasi.

Terdapat banyak kes di mana integrasi pada cip adalah sama ada secara fizikal mustahil atau tidak berdaya maju dari segi ekonomi, seperti apabila teknologi pemprosesan cip berbeza atau arsitektur litar digunakan untuk mendapatkan prestasi optimum komponen yang berbeza. Teknologi SOLID yang dibangunkan oleh Infineon menyelesaikan masalah menghubungkan cip-cip yang berbeza ini, menyediakan komunikasi cip-to-cip yang cepat dan integrasi yang sangat ketat. Teknologi penumpukan berpotensi untuk menggabungkan teknologi campuran (logik, fungsi ingatan, sensor, proses bipolar, CMOS, generasi yang berbeza dan saiz wafer, dan lain-lain) dan mengoptimumkan prestasi, manakala penggunaan proses standard bagi cip individu juga mengurangkan kos.

Prototaip pertama yang dihasilkan oleh Infineon berdasarkan teknologi integrasi 3D ini ialah pengawal kad cip. Dalam ruang fizikal dan sistem kekangan kuasa seperti kad pintar, komunikasi tanpa wayar dan pelbagai jenis peranti mudah alih, menghubungkan sistem cip tunggal yang terintegrasi ke papan litar tidak boleh dilaksanakan secara teknikal atau ekonomik. IC Kompleks ditempatkan dalam pakej cip yang kadang-kadang mempunyai lebih dari seribu pin atau bola, yang merupakan sambungan elektrik yang diperlukan untuk mengendalikan cip tersebut. Ini perlu disambungkan kepada komponen lain di papan multilayer, dalam proses susun atur yang sangat intensif. Di samping itu, dengan kekerapan pada tahap GHz, integriti isyarat elektrik sering lemah akibat kesan parasit yang disebabkan oleh jejak yang relatif panjang dan kenalan pateri yang besar. Dalam banyak aplikasi, sambungan pendek dan sentuhan sentuhan kecil teknologi cip 3D menyediakan pelbagai faedah seperti ruang lembaga yang dikurangkan, gangguan isyarat yang dikurangkan, kos yang lebih rendah, penggunaan kuasa yang berkurangan, kelajuan yang lebih tinggi dan susunan papan yang lebih mudah.

Mengenai SOLID

SOLID (interdiffusion cecair pepejal) adalah kaedah pematerian baru di mana cip dipisahkan dipasang bersama dalam struktur yang disusun dan secara kekal terikat dalam proses pematerian. Untuk membuat sistem mikropengawal dan memori dalam pakej, contohnya, salah satu daripada dua cip akan diserahkan (flip-chip) untuk membuat susunan tatap muka dengan yang lain. Lapisan tembaga nipis digunakan pada muka setiap cip untuk metallisation. Lapisan metallisation tembaga mengandungi pad kenalan dalam kecil (10 μm) untuk menyambung cip, dan pad ikatan pada pinggir cip bawah untuk menyambungkan cip gabungan melalui ikatan dawai ke bungkusan. Lapisan tembaga juga boleh digunakan untuk mengintegrasikan jumper dan komponen pasif lain seperti gegelung, atau jalur atau jalur penangguhan. Setelah menerapkan metallisation tembaga, satu lapisan yang sangat nipis (3 μm) timah solder digunakan di antara dua cip. Kedua-dua cip itu kemudian dipateri dengan proses suhu rendah pada suhu 270 ° C hingga 300 ° C dan pada tekanan 3 bar, dan dengan itu dipasang secara tetap antara satu sama lain. Walaupun suhu proses kurang daripada 300 ° C adalah agak rendah, fasa intermetallik yang dicipta mempunyai titik lebur yang tinggi dan dapat bertahan walaupun suhu yang sangat tinggi (di atas 600 ° C).

Dengan SOLID cip tersambung secara elektronik melalui pad dalaman di lapisan tembaga. Berbanding dengan bebola BGA (150 μm) atau pad ikatan dalam kaedah susun tradisional (100 μm), ini mempunyai pitch hubungan yang jauh lebih kecil (20 μm). Tahap induktiviti dan kapasitinya parasit yang sangat rendah membolehkan kelajuan isyarat tinggi semasa mengekalkan integriti isyarat tinggi.

Dalam aplikasi khusus seperti kad cip, kombinasi cip menegak tidak boleh melebihi ketinggian tertentu. Atas sebab ini Infineon telah mengurangkan ketebalan wafer untuk kaedah tatap muka dari 120 μm hingga 60 μm. Sandwich cip ?? dipasang ke dalam perumahan cip piawai. Kaedah ini membolehkan penjimatan lima puluh peratus untuk bahan dan kos untuk perumahan. Pada mulanya Infineon akan menggunakan SOLID untuk dua cip atau wafer di atas satu sama lain, walaupun pada dasarnya adalah mungkin untuk mempunyai beberapa lapisan.

Ketersediaan

Produk pertama yang akan dihasilkan berdasarkan teknologi SOLID akan menjadi pengawal kad cip, yang dirancang untuk tahun hadapan. Penggunaan integrasi 3D akan memberikan kelebihan pengawal ini, termasuk kapasiti memori yang jauh lebih tinggi daripada produk tradisional. Kaedah SOLID juga merupakan alternatif yang menarik untuk aplikasi komunikasi mudah alih. Banyak aplikasi kawalan tertanam yang biasanya memerlukan komponen kebolehpercayaan yang sangat tinggi dalam konfigurasi dan konfigurasi sistem cekap kuasa, adalah pasaran yang berpotensi untuk kaedah menyusun cip inovatif ini.