三星16块芯片堆栈封装技术将使MCP更薄
三星电子(Samsung)正宣扬一种先进的封装技术,该技术能把16块芯片彼此堆栈在一起,而高度只有1.4mm。尽管目前对于这种多芯片堆栈在一起的封装方式还没有立即性的需求,但三星电子的研究人员相信这种方法可用来使现有的传统多芯片封装(MCP)变得更薄一点。
三星电子一向是主要的NAND闪存制造商之一,现在它已经把16个闪存芯片堆栈在一起以达到16GB的单片封装密度。未来,这种堆栈在一起的芯片对于需要大容量内存的消费电子系统来说可能是更为理想的应用,例如多媒体行动电话或MP3播放器。它可以混合并搭配封装内的各种芯片,但因为要让尺寸相似的芯片堆栈在一起会更加困难,三星电子便坚持以NAND来证明该概念的可行性,该公司半导体业务部互连产品工程团队的工程师Pyoung-Wan Kim表示。
目前,五个芯片堆栈在一起的封装已经是商业化应用的极限。这种多芯片封装大部份应用于手机之中,但它们正对更小的玩意儿开始产生兴趣,如MP3播放器。
三星电子的这项成就建立在该公司于2005年的工作成果基础上,当时该公司发表了一款仅1.6mm厚的10芯片MCP。当时的挑战之一就是要把芯片之间的黏合层厚度从60微米缩减到20微米,并确保应力的可靠性。
但这一次,三星电子的研究人员们转向了单线触点,而非双线触点。他们不再从芯片的两侧走线,而是只在一侧放置触点,使得芯片以一种曲折的方式偏离中心位置作堆栈,因而节省了空间并缩短了导线连接。为了得以使用单线触点,工程师改变了附加在晶圆上的再分布层设计,使得只有一个焊盘接触,而不是两个。
虽然在封装内添加更多的芯片不会导致高度的明显增加,但三星电子的工程师仍然在寻找改进该技术的方法。“未来的挑战将在于研究使该封装得以变得更薄的黏合层或塑模。”Kim说。
三星电子最终将把把其晶圆缩减到30微米厚以达到目标,或者达到使其10芯片MCP的晶圆厚度减少约65%。人类的细胞厚度大约为20~30微米,因此,也就是说,该公司计划使原始的晶圆厚度整体减少大约95%。由于这些晶圆实在太薄了,而传统的晶圆锯只能用来切割大约80微米厚的晶圆,因此,三星电子的工程师随后采用了雷射的方式对这些精密的晶圆进行切割。
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