整理包装选项

半导体工程坐下来讨论先进包装与大卫·巴特勒的执行副总裁和总经理spt技术;高级副总裁总裁Ingu阴常日月光半导体集团;休伯特卡尔Lakner,弗劳恩霍夫研究所的执行主任光子微系统;电子和光电研究部门主管罗伯特•罗工业技术研究院(工研院);副总裁和巴格Sammakia宾厄姆顿大学研究。以下是摘录的谈话。

SE:市场正日益向异构集成,否则称为崩溃或条件。但是有很多不同的选项表,很难保持笔直。我们如何区分不同类型的包装?

Lakner:我们宁愿看所有这些3 d集成,因为它涵盖了一切。很难解释是什么2.5 d(硅插入器)或2.1 d(有机插入器)。我们需要很多不同的方法,我们需要告诉整个故事。3 d异构集成涵盖所有方面,我们需要在未来。

常:当我们谈论3 d常见的定义是,它使用在矽通过。对我们来说,一切都在矽之间通过和传统包装是2.5 d。每个人都提出一个不同的定义什么是2.5 d,但没有明显的方式除了如何创建在矽通过。有很多种不同的方法来做,无论是扇出的解决方案,甚至传统的MCM (multi-chip模块)的解决方案。你可以做这样或那样的,但2.5 d给你创造更多的自由选择。

图1:2.5 d和3 d。来源:日月光半导体/官方

Sammakia:有一个试图理解的差异是什么,这将是路线图的一部分被放在一起。会有定义,这些定义将会有共识的路线图集团,这是由拉维Mahajan从英特尔。

扇出的SE:目前有多个版本。哪一个赢了,为什么?

巴特勒:有核心扇出,原来的扇出。这些是有区别的。但在高密度扇出中心从ASE(扇出芯片在基板上),从台积电信息(集成扇出),迅速(硅片扇出集成技术),从公司苗条(silicon-less集成模块)。从设备的角度来说很难选择哪一个你会的支持。这是困难的事情。

Lakner:我们应该从应用程序中定义这些不同的方法来确定什么是最好的解决方案。有一段时间,路线图或多或少由科技公司。现在它必须从应用程序驱动的。

图2:扇入和扇出wafer-level包装。来源:日月光半导体/官方

SE:该行业能支持所有这些不同的选项吗?

罗:这取决于应用程序。所以对扇出有chip-first chip-last。但对于高端应用,挑战将细线/空间,无论你采用哪种方法。

Sammakia:我同意这个应用程序。的类别是由这个行业,但除非有应用程序背后的那些类别没关系。我们需要开发标准来定义特定的方法。不同的应用程序可以选择他们所需要的东西。

SE:让我们退后一步。不管我们所说的这些,有包逻辑记忆,逻辑逻辑,无封装芯片,system-in-package,嵌入式fpga,扇出,package-on-package,倒装芯片。要在这里生存下去是什么?选择这个行业可以支持多少?

常:对我们来说,这涉及到规模和经济学。所有这些集成成本钱。现在,问题是这个行业是否将承担额外的成本。它将美元兑下来最好的特性。

罗:异构集成是很重要,但是每个人都必须共同努力,使所有的工作。如果你可以做任何事在单一晶片,那么你不需要所有这些不同的方法。但是如果我们想要添加III-V和族化合物材料,我们需要新的方法,尤其是工业和汽车。首先我们需要技术,然后所有的IP和集成设计。在那之后,经济学将跟随。

Lakner:我们看看这个太多从纯粹的技术,但是改变的是,现在有大量的中小企业寻找专业的解决方案。他们想要创建新产品的数字足迹。处理器和内存场效应晶体管需要再次聚在一起,我们需要所有的技术供应商合作,真正与客户走得更近。包装是打开一个全新的世界。我们只有一小部分电子开发的应用程序成为可能。

SE:你谈论semi-custom或大规模定制。这是可行的吗?

巴特勒:如果是定制的精品商店发展这些解决方案,你怎么赚钱的?大型专业公司希望他们这样做,他们鼓励包装公司朝这个方向走,但支持内容是谁?在2006年和2007年,3 d开始变得有趣了。很多OSATs将资金投入3 d设备。只是现在进入生产。同时,很多其他的选择。会有人投资面板设备吗?

Sammakia:最大的研究经费将为高端系统。我们知道,硅插入器的工作原理。3 d作品。这就是大公司的投资,这些将生存下来,因为大公司推动。

SE:先进的包装背后的想法回到五年前,一切都会像乐高玩具,但大多数实现定制的得多。它会朝一起拍摄作品的原始概念用更少的担心,噪音和流程节点?

Lakner:我们必须开始在系统方面,寻找必要的技术。现在有复杂系统正在开发人工智能的一些自治车辆,但他们使用太多的权力。这是不可接受的汽车或机器人。我们必须使这些东西移动,降低电力显然是一个问题。我们必须开发系统,或多或少独立于外部力量,或可以自主在一定时期。一个路线图,以降低功耗将使很多东西。我们已经构建了场效应晶体管,可以用于许多这样的应用程序。我们应该增加我们强调更多的光学和光学应用。

SE:这里的主要推动力是什么?它是成本吗?性能?

罗:有许多解决方案的性能,但真正重要的是成本。你真的需要降低成本或唯一的应用程序将利用这将是非常高的。我们正在研究如何分区设计。然后你可以工作在设计和选择合适的包,无论是5×5或不同的东西。如果我们能做到这一点,我们可以为客户找到最具成本效益的包装方法。这就是我们现在正在努力。

常:客户之间寻找一个平衡性能和成本。我们有很多有趣的想法和解决方案,这已经被证明了高成本。我们试图开车的事情之一是规模经济来降低成本。类似于当铸造厂从8英寸,12英寸。他们试图为每个流程步骤得到规模,这样你会得到更多的产出。这就是我们要做的与wafer-level扇出。原因我们要确切原因的600毫米的面板。为每个流程步骤得到更多的产出。这给客户保证,无论他们怎么设计,他们可以满足成本,他们正在寻找。特性和成本是关键平衡点。 If you have all the features and it costs too much, nobody’s going to pay for it or put it together. It’s really going to come down to what the market will bear.

Sammakia:如果你看看研究美元要去哪里,每个人都看着人工智能以及它如何改变世界。IBM的约翰·凯利(认知解决方案的高级副总裁)认为2万亿美元的最终销售。他没有说多少会专门人工智能,但AI将司机。AI将推动包装。这些包将高度集成模拟计算机和数字计算机两种。它将从重型数字运算一直到我们的手机,将收集的数据。人工智能是关于数字运算和数据收购。所以你的手机,Fitbit需要低权力、经济和高体积。这就是钱会流。

SE:这是更快和更符合成本效益,SoC在5或3 nm或高级包吗?

罗:芯片将开发最先进的节点,因为他们需要低功耗和得到好处。但这些都是非常独特的应用程序。如果你看7海里,这是一个非常狭窄的应用领域。

Lakner:这个应用程序在光子学包装。更好的把一切都在一个芯片上,或者你想从外面引进光吗?包装也会大有帮助。我们仍然可以赚很多使用平台在未来,光子学可以添加很多传感和成像。5和3 nm储备,但确实不多了。与包装,我们可以有一个全新的方向。我相信未来是聪明的包中。

图3:光电系统集成。来源:弗劳恩霍夫应用光学与精密工程研究所。

常我们现在正致力于硅光子学。有很多活动和大型数据中心和AI的带宽需求。即使在架本身变得更加重要。

巴特勒:我们一直在处理晶片的格式。我们的存款和腐蚀。从设备的角度来看,无论是一个SoC或SiP,它没有太大的改变。但如果SiP包括扇出和嵌入式,然后我们可以获得更多的参与。