மேம்பட்ட பேக்கேஜிங்கிற்கான அடிப்படை சொற்கள்

மேம்பட்ட பேக்கேஜிங் என்பது 'மோர் விட மூர்' சகாப்தத்தின் தொழில்நுட்ப சிறப்பம்சங்களில் ஒன்றாகும்.ஒவ்வொரு செயல்முறை முனையிலும் சில்லுகள் மினியேட்டரைஸ் செய்வது கடினமாகவும் விலை உயர்ந்ததாகவும் மாறுவதால், பொறியாளர்கள் பல சில்லுகளை மேம்பட்ட தொகுப்புகளில் வைக்கிறார்கள், இதனால் அவற்றை சுருக்குவதற்கு அவர்கள் போராட வேண்டியதில்லை.இந்தக் கட்டுரை மேம்பட்ட பேக்கேஜிங் தொழில்நுட்பத்தில் பயன்படுத்தப்படும் பொதுவான 10 சொற்களுக்கு சுருக்கமான அறிமுகத்தை வழங்குகிறது.

2.5D தொகுப்புகள்

2.5D தொகுப்பு பாரம்பரிய 2D IC பேக்கேஜிங் தொழில்நுட்பத்தின் முன்னேற்றமாகும், இது சிறந்த வரி மற்றும் இடத்தைப் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது.ஒரு 2.5D தொகுப்பில், வெர் டைஸ்கள் அடுக்கி வைக்கப்படுகின்றன அல்லது சிலிக்கான் வழியாக வயாஸ் (TSVகள்) கொண்ட ஒரு இடைக்கணிப்பு அடுக்கின் மேல் பக்கவாட்டாக வைக்கப்படுகின்றன.அடிப்படை, அல்லது இன்டர்போசர் லேயர், சில்லுகளுக்கு இடையே இணைப்பை வழங்குகிறது.

2.5D தொகுப்பு பொதுவாக உயர்நிலை ASICகள், FPGAகள், GPUகள் மற்றும் நினைவக க்யூப்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.2008 இல் Xilinx அதன் பெரிய FPGA களை நான்கு சிறிய சில்லுகளாகப் பிரித்து அதிக மகசூல் பெற்று சிலிக்கான் இன்டர்போசர் லேயருடன் இணைத்தது.2.5D தொகுப்புகள் இவ்வாறு பிறந்து இறுதியில் உயர் அலைவரிசை நினைவக (HBM) செயலி ஒருங்கிணைப்புக்கு பரவலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டன.

2.5D தொகுப்பின் வரைபடம்

3D பேக்கேஜிங்

3D IC தொகுப்பில், லாஜிக் டை ஒன்றாக அல்லது ஸ்டோரேஜ் டையுடன் அடுக்கி வைக்கப்பட்டு, பெரிய சிஸ்டம்-ஆன்-சிப்களை (SoCs) உருவாக்க வேண்டிய தேவையை நீக்குகிறது.2.5D IC பேக்கேஜ்கள் இன்டர்போசர் லேயரில் கூறுகளை அடுக்குவதற்கு கடத்தும் புடைப்புகள் அல்லது TSVகளைப் பயன்படுத்தும் போது, ​​3D IC தொகுப்புகள் பல அடுக்கு சிலிக்கான் செதில்களை TSVகளைப் பயன்படுத்தும் கூறுகளுடன் இணைக்கும் போது, ​​செயலில் உள்ள இடைக்கணிப்பு அடுக்கு மூலம் டை ஒன்றுடன் ஒன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளது.

TSV தொழில்நுட்பம் 2.5D மற்றும் 3D IC தொகுப்புகள் இரண்டிலும் முக்கிய செயல்படுத்தும் தொழில்நுட்பமாகும், மேலும் குறைக்கடத்தி தொழில்துறையானது 3D IC தொகுப்புகளில் DRAM சில்லுகளை தயாரிக்க HBM தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி வருகிறது.

3D தொகுப்பின் குறுக்கு வெட்டுக் காட்சியானது சிலிக்கான் சில்லுகளுக்கு இடையேயான செங்குத்து இணைப்பு உலோக செப்பு TSVகள் மூலம் அடையப்படுகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது.

சிப்லெட்

சிப்லெட்டுகள் 3D IC பேக்கேஜிங்கின் மற்றொரு வடிவமாகும், இது CMOS மற்றும் CMOS அல்லாத கூறுகளின் பன்முக ஒருங்கிணைப்பை செயல்படுத்துகிறது.வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், அவை ஒரு தொகுப்பில் உள்ள பெரிய SoC களைக் காட்டிலும் சிறிய SoC கள், சிப்லெட்டுகள் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன.

ஒரு பெரிய SoC ஐ சிறிய, சிறிய சில்லுகளாக உடைப்பது அதிக மகசூலையும், ஒரு வெற்று இறக்கை விட குறைந்த செலவையும் வழங்குகிறது.எந்த செயல்முறை முனையைப் பயன்படுத்த வேண்டும் மற்றும் அதைத் தயாரிக்க எந்த தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்த வேண்டும் என்பதைக் கருத்தில் கொள்ளாமல், வடிவமைப்பாளர்கள் பரந்த அளவிலான ஐபியைப் பயன்படுத்திக் கொள்ள சிப்லெட்டுகள் அனுமதிக்கின்றன.சிப்பை உருவாக்க சிலிக்கான், கண்ணாடி மற்றும் லேமினேட் உள்ளிட்ட பல்வேறு பொருட்களைப் பயன்படுத்தலாம்.

சிப்லெட் அடிப்படையிலான அமைப்புகள் ஒரு இடைநிலை அடுக்கில் பல சிப்லெட்டுகளால் ஆனவை

ஃபேன் அவுட் தொகுப்புகள்

ஒரு ஃபேன் அவுட் தொகுப்பில், "இணைப்பு" என்பது இன்னும் வெளிப்புற I/O ஐ வழங்க சிப்பின் மேற்பரப்பில் இருந்து விசிறி செய்யப்படுகிறது.இது ஒரு எபோக்சி மோல்டிங் மெட்டீரியலை (EMC) பயன்படுத்துகிறது, இது டையில் முழுமையாக உட்பொதிக்கப்பட்டுள்ளது, இது வேஃபர் பம்ப்பிங், ஃப்ளக்சிங், ஃபிளிப்-சிப் மவுண்டிங், கிளீனிங், பாட்டம் ஸ்ப்ரேயிங் மற்றும் க்யூரிங் போன்ற செயல்முறைகளின் தேவையை நீக்குகிறது.எனவே, இடைநிலை அடுக்கு எதுவும் தேவையில்லை, இது பன்முக ஒருங்கிணைப்பை மிகவும் எளிதாக்குகிறது.

ஃபேன்-அவுட் தொழில்நுட்பம் மற்ற பேக்கேஜ் வகைகளை விட அதிக I/O கொண்ட சிறிய தொகுப்பை வழங்குகிறது, மேலும் 2016 ஆம் ஆண்டில் ஆப்பிள் தனது 16nm பயன்பாட்டு செயலி மற்றும் மொபைல் DRAM ஐ ஐபோன்களுக்கான ஒரே தொகுப்பாக ஒருங்கிணைக்க TSMC இன் பேக்கேஜிங் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தியபோது அது தொழில்நுட்ப நட்சத்திரமாக இருந்தது. 7.

ஃபேன்-அவுட் பேக்கேஜிங்

ஃபேன்-அவுட் வேஃபர் லெவல் பேக்கேஜிங் (FOWLP)

FOWLP தொழில்நுட்பம் என்பது சிலிக்கான் சில்லுகளுக்கு அதிக வெளிப்புற இணைப்புகளை வழங்கும் வேஃபர்-லெவல் பேக்கேஜிங்கில் (WLP) மேம்படுத்தப்பட்டதாகும்.இது ஒரு எபோக்சி மோல்டிங் பொருளில் சிப்பை உட்பொதித்து, பின்னர் செதில் மேற்பரப்பில் உயர் அடர்த்தி மறுபகிர்வு அடுக்கை (RDL) உருவாக்கி, சாலிடர் பந்துகளைப் பயன்படுத்தி மறுசீரமைக்கப்பட்ட செதில்களை உருவாக்குகிறது.

FOWLP பேக்கேஜ் மற்றும் அப்ளிகேஷன் போர்டுக்கு இடையே அதிக எண்ணிக்கையிலான இணைப்புகளை வழங்குகிறது, மேலும் அடி மூலக்கூறு டையை விட பெரியதாக இருப்பதால், டை பிட்ச் உண்மையில் மிகவும் தளர்வானது.

FOWLP தொகுப்பின் எடுத்துக்காட்டு

பன்முக ஒருங்கிணைப்பு

தனித்தனியாக தயாரிக்கப்பட்ட பல்வேறு கூறுகளை உயர் நிலை கூட்டங்களில் ஒருங்கிணைப்பது செயல்பாட்டை மேம்படுத்தலாம் மற்றும் இயக்க பண்புகளை மேம்படுத்தலாம், எனவே குறைக்கடத்தி கூறுகள் உற்பத்தியாளர்கள் வெவ்வேறு செயல்முறைகளின் செயல்பாட்டு கூறுகளை ஒரே சட்டசபைக்குள் இணைக்க முடியும்.

பன்முக ஒருங்கிணைப்பு அமைப்பு-இன்-பேக்கேஜ் (SiP) போன்றது, ஆனால் ஒரு அடி மூலக்கூறில் பல வெற்று இறக்கைகளை இணைப்பதற்குப் பதிலாக, இது ஒரு அடி மூலக்கூறில் சிப்லெட்டுகள் வடிவில் பல ஐபிகளை ஒருங்கிணைக்கிறது.ஒரே தொகுப்பில் பல்வேறு செயல்பாடுகளுடன் பல கூறுகளை இணைப்பதே பன்முக ஒருங்கிணைப்பின் அடிப்படை யோசனை.

பன்முக ஒருங்கிணைப்பில் சில தொழில்நுட்ப கட்டுமான தொகுதிகள்

HBM

HBM என்பது தரப்படுத்தப்பட்ட ஸ்டாக் ஸ்டோரேஜ் தொழில்நுட்பமாகும், இது ஒரு அடுக்கிற்குள் மற்றும் நினைவகம் மற்றும் தருக்க கூறுகளுக்கு இடையேயான தரவுகளுக்கான உயர் அலைவரிசை சேனல்களை வழங்குகிறது.HBM தொகுப்புகள் மெமரி டையை அடுக்கி மேலும் I/O மற்றும் அலைவரிசையை உருவாக்க TSV வழியாக அவற்றை ஒன்றாக இணைக்கின்றன.

HBM என்பது JEDEC தரநிலையாகும், இது பயன்பாட்டுச் செயலிகள், GPUகள் மற்றும் SoCகள் ஆகியவற்றுடன் ஒரு தொகுப்பில் உள்ள DRAM கூறுகளின் பல அடுக்குகளை செங்குத்தாக ஒருங்கிணைக்கிறது.HBM முதன்மையாக உயர்நிலை சர்வர்கள் மற்றும் நெட்வொர்க்கிங் சில்லுகளுக்கான 2.5D தொகுப்பாக செயல்படுத்தப்படுகிறது.HBM2 வெளியீடு இப்போது ஆரம்ப HBM வெளியீட்டின் திறன் மற்றும் கடிகார வீத வரம்புகளைக் குறிக்கிறது.

HBM தொகுப்புகள்

இடைநிலை அடுக்கு

இன்டர்போசர் லேயர் என்பது பேக்கேஜில் உள்ள மல்டி-சிப் பேர் டை அல்லது போர்டில் இருந்து மின் சமிக்ஞைகள் அனுப்பப்படும் வழியாகும்.இது சாக்கெட்டுகள் அல்லது இணைப்பிகளுக்கு இடையேயான மின் இடைமுகமாகும், இது சிக்னல்களை மேலும் தொலைவில் பரப்பவும், போர்டில் உள்ள மற்ற சாக்கெட்டுகளுடன் இணைக்கவும் அனுமதிக்கிறது.

இன்டர்போசர் லேயர் சிலிக்கான் மற்றும் ஆர்கானிக் பொருட்களால் ஆனது மற்றும் மல்டி-டை டை மற்றும் போர்டுக்கு இடையே ஒரு பாலமாக செயல்படுகிறது.சிலிக்கான் இன்டர்போசர் லேயர்கள் உயர் நுண்ணிய சுருதி I/O அடர்த்தி மற்றும் TSV உருவாக்கும் திறன் கொண்ட ஒரு நிரூபிக்கப்பட்ட தொழில்நுட்பம் மற்றும் 2.5D மற்றும் 3D IC சிப் பேக்கேஜிங்கில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.

ஒரு அமைப்பு பகிர்வு செய்யப்பட்ட இடைநிலை அடுக்கின் வழக்கமான செயல்படுத்தல்

மறுபகிர்வு அடுக்கு

மறுபகிர்வு அடுக்கு, தொகுப்பின் பல்வேறு பகுதிகளுக்கு இடையே மின் இணைப்புகளை செயல்படுத்தும் செப்பு இணைப்புகள் அல்லது சீரமைப்புகளைக் கொண்டுள்ளது.இது உலோக அல்லது பாலிமெரிக் மின்கடத்தாப் பொருளின் ஒரு அடுக்கு ஆகும், இது பேக்கேஜ் டையுடன் பேக்கேஜில் அடுக்கி வைக்கப்படலாம், இதனால் பெரிய சிப்செட்களின் I/O இடைவெளி குறைகிறது.மறுபகிர்வு அடுக்குகள் 2.5D மற்றும் 3D தொகுப்பு தீர்வுகளின் ஒருங்கிணைந்த பகுதியாக மாறிவிட்டன, அவைகளில் உள்ள சில்லுகள் இடைநிலை அடுக்குகளைப் பயன்படுத்தி ஒருவருக்கொருவர் தொடர்பு கொள்ள அனுமதிக்கிறது.

மறுபகிர்வு அடுக்குகளைப் பயன்படுத்தி ஒருங்கிணைந்த தொகுப்புகள்

டி.எஸ்.வி

TSV என்பது 2.5D மற்றும் 3D பேக்கேஜிங் தீர்வுகளுக்கான ஒரு முக்கிய செயலாக்க தொழில்நுட்பமாகும், மேலும் இது சிலிக்கான் வேஃபர் டை மூலம் செங்குத்து ஒன்றோடொன்று இணைக்கும் செப்பு நிரப்பப்பட்ட செதில் ஆகும்.இது மின் இணைப்பை வழங்க முழு டை வழியாக இயங்குகிறது, டையின் ஒரு பக்கத்திலிருந்து மற்றொன்றுக்கு குறுகிய பாதையை உருவாக்குகிறது.

துளைகள் அல்லது வழிகள் செதில் முன் பக்கத்திலிருந்து ஒரு குறிப்பிட்ட ஆழத்திற்கு பொறிக்கப்படுகின்றன, பின்னர் அது ஒரு கடத்தும் பொருளை (பொதுவாக தாமிரம்) வைப்பதன் மூலம் காப்பிடப்பட்டு நிரப்பப்படுகிறது.சில்லு புனையப்பட்டதும், TSV இன்டர்கனெக்டை நிறைவு செய்வதற்காக வயாஸ் மற்றும் உலோகத்தை செதிலின் பின் பக்கத்தில் டெபாசிட் செய்ய செதிலின் பின் பக்கத்திலிருந்து மெல்லியதாக மாற்றப்படுகிறது.