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Encapsulado avanzado (semiconductores)

El empaquetado avanzado [1] es la agregación e interconexión de componentes antes del empaquetado de circuitos integrados tradicional donde se empaqueta un solo chip. El empaquetado avanzado permite que múltiples dispositivos, incluidos dispositivos eléctricos, mecánicos o semiconductores, se fusionen y empaqueten como un solo dispositivo electrónico. El empaquetado avanzado utiliza procesos y técnicas que normalmente se realizan en instalaciones de fabricación de semiconductores , a diferencia del empaquetado de circuitos integrados tradicionales, que no lo hace. Por lo tanto, el empaquetado avanzado se ubica entre la fabricación y el empaquetado tradicional o, en otra terminología, entre BEoL y posfabricación. El empaquetado avanzado incluye módulos multichip , circuitos integrados 3D , [2] circuitos integrados 2.5D , [2] integración heterogénea , [3] empaquetado a nivel de oblea en abanico , [2] sistema en paquete , empaquetado acolchado , combinación de lógica (procesadores) y memoria en un solo paquete, apilamiento de chips, unión/apilamiento de obleas, varios chiplets o chips en un paquete, [2] combinaciones de estas técnicas y otras. Los circuitos integrados 2.5D y 3D también se denominan paquetes 2.5D o 3D. [3]

El empaquetado avanzado puede ayudar a lograr ganancias de rendimiento a través de la integración de varios dispositivos en un solo paquete y las ganancias de eficiencia asociadas (al reducir las distancias que deben recorrer las señales, en otras palabras, reduciendo las rutas de las señales), y permitiendo un gran número de conexiones entre dispositivos, sin tener que recurrir a transistores más pequeños que se han vuelto cada vez más difíciles de fabricar. [4] El empaquetado en abanico se considera una opción de bajo costo para el empaquetado avanzado. [5]

El empaquetado avanzado se considera fundamental para expandir la Ley de Moore. [6] [2] Un ejemplo de integración heterogénea es el EMIB de Intel, que utiliza "puentes" hechos sobre sustratos de silicio para conectar diferentes matrices entre sí. [7] Otro ejemplo es la tecnología CoWoS de TSMC que utiliza un interposer . [8] [9] El empaquetado avanzado está estrechamente relacionado con la integración de sistemas, [10] utilizado en sistemas relacionados con "inteligencia artificial, aprendizaje automático, automoción y 5G", por nombrar algunos. [11] La integración de sistemas consiste en "formas de evitar poner todo en un solo chip mediante la creación de un sistema que interconecta varios chips más pequeños, o chiplets" [12] Los paquetes avanzados pueden tener chiplets de varios proveedores. [13] [14] Para permitir esto, se han desarrollado estándares para conectar chiplets como UCie. [15]

Referencias

  1. ^ "Empaquetado avanzado". Ingeniería de semiconductores . Consultado el 17 de diciembre de 2021 .
  2. ^ abcde LaPedus, Mark (15 de enero de 2019). "Más paquetes 2.5D/3D con diseño en abanico en el futuro". Ingeniería de semiconductores .
  3. ^ ab LaPedus, Mark (20 de mayo de 2021). "La próxima ola de empaquetado avanzado". Ingeniería de semiconductores .
  4. ^ "La próxima ola del packaging avanzado". 20 de mayo de 2021.
  5. ^ Sperling, Ed (5 de marzo de 2018). "Hacia los abanicos de alta gama". Ingeniería de semiconductores .
  6. ^ Shivakumar, Sujai; Borges, Chris (26 de junio de 2023). "Empaquetado avanzado y el futuro de la Ley de Moore" – vía www.csis.org. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  7. ^ Lau, John H. (3 de abril de 2019). Integraciones heterogéneas. Springer. ISBN 978-981-13-7224-7– a través de Google Books.
  8. ^ "TSMC ampliará la capacidad de CoWoS en un 60 % anual hasta 2026".
  9. ^ "Aspectos destacados del Simposio de Tecnología TSMC 2021: Embalaje".
  10. ^ "El empaquetado avanzado cambia el enfoque del diseño al nivel del sistema". 23 de noviembre de 2021.
  11. ^ "Compensaciones en el empaquetado a nivel de sistema". 30 de septiembre de 2020.
  12. ^ "Nuevo instituto acelera el futuro de la integración de sistemas microelectrónicos y el empaquetado avanzado". 19 de octubre de 2023.
  13. ^ "El ecosistema de chips comerciales podría estar a una década de distancia". 29 de febrero de 2024.
  14. ^ "Los chiplets se arraigan como propiedad intelectual sólida probada en silicio". 9 de febrero de 2023.
  15. ^ "Los estándares IP de Chiplet son solo el comienzo". 6 de marzo de 2024.