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一種使用銅質混合鍵合的技術

發布時間:2021-05-17

瀏覽次數:182

       有些廠家正在研究銅質混合鍵合技術,這項技術可以為下一代2.5D和3D封裝鋪平道路。代工廠,設備供應商,研發組織和其他機構正在開發銅質混合鍵合,該工藝使用高級封裝中的銅-銅互連來堆疊和鍵合管芯。這個技術仍在研發中,與現有的堆疊和鍵合方法相比,用于封裝的混合鍵合技術可提供更高的帶寬和更低的功耗。但是混合鍵合也更難以實現。另外,現有技術的擴展范圍可能超出預期,從而推開了混合鍵合的切入點。
       事實上,銅質混合鍵合并不是新事物。從2016年開始,CMOS圖像傳感器供應商開始使用晶片到晶片的混合鍵合技術來制造產品。供應商處理邏輯晶片,然后,供應商用相關技術處理單獨的晶圓,使用細間距銅-銅互連將兩個晶片結合在一起,再將各個芯片切成小片,形成CMOS圖像傳感器。

       對于高級封裝,混合鍵合的工作方式幾乎相同,但更為復雜。供應商正在開發另一個不同的變體,稱為管芯對晶片的鍵合,您可以在內插器或其他管芯上堆疊和鍵合管芯。業內人士表示:“我們看到發展晶片對晶片混合鍵合的強勁行業動力?!肮苄緦幕旌湘I合的主要優勢在于它能夠實現不同尺寸芯片的異構集成?!睆S家EVG的晶圓鍵合機是專門用于芯片的異質集成的機臺。

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圖1  EVG的異質集成混合鍵合技術 來源:EVG

       此技術將高級封裝提高到一個新的水平。在當今高級封裝的一個示例中,供應商可以在封裝中集成多管芯DRAM堆棧,并使用現有的互連方案連接管芯。通過混合鍵合,DRAM管芯使用細間距銅-銅互連線連接,從而實現了更大的帶寬。這種方法也可以用于存儲器堆棧和其他組合的高級邏輯。 “示例應用程序包括3D DRAM,異構集成和芯片分解?!?/span>
       這是一個具有挑戰性的過程。芯片到晶圓的混合鍵合需要原始的芯片,先進的設備和完美的集成方案。但是,如果供應商能夠使它起作用,那么該技術將成為高級芯片設計的誘人選擇。
       傳統上,為了推進芯片設計,該行業會開發一個片上系統(SoC),在該系統中,您可以在每個節點上縮小不同的功能,然后將它們封裝到單片式裸片上。但是,這種方法在每個節點上變得越來越復雜和昂貴。盡管有些人將繼續走這條路,但許多人正在尋找替代方案。獲得擴展優勢的一種方法是在傳統的高級封裝中組裝復雜的芯片。使用混合鍵合的高級包裝是另一種選擇。
       GlobalFoundries,英特爾,三星,臺積電和聯電都在致力于銅雜化封裝技術,Imec和Leti也是如此。此外,Xperi正在開發一種版本的混合鍵合。Xperi將技術許可給他人。
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圖2  具有混合鍵合的3D集成  來源:Xperi
轉載請注明來源:www.echotagardens.com
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