stringtranslate.com

Упаковка одеяла

«Узелки» упаковки Quilt выступают из краев микрочипов.
Узелки упаковки Quilt имеют припой сверху, что позволяет соединять чипы между собой.
Изделия QP Chiplets можно простегивать практически в любой ориентации.

Quilt Packaging ( QP ) — это технология корпусирования интегральных схем и межкристальных соединений, которая использует « узелковые » структуры, которые выступают горизонтально от краев микрочипов для создания межкристальных соединений. [1] [2] 

QP-узлы создаются как неотъемлемая часть микрочипа с использованием стандартных методов бэк-энда линии в производстве полупроводниковых приборов . Затем припой наносится гальваническим способом поверх узелков, чтобы обеспечить соединение чипа с чипом с точностью выравнивания до субмикрона. [3]

Небольшие высокопроизводительные « чиплеты », изготовленные из любого полупроводникового материала ( кремний , арсенид галлия , карбид кремния , нитрид галлия и т. д.), могут быть «сшиты» вместе для создания более крупного многофункционального метачипа . [4]  Таким образом, технология QP может интегрировать несколько чипов с разнородными технологиями или материалами подложки в планарных, 2,5D и 3D конфигурациях. [5]

Аналоговые характеристики РЧ

Многократные измерения вносимых потерь на межсоединениях QP были проведены на стеганых чипсетах с наборами однородных и неоднородных полупроводниковых материалов.  Измерения радиочастотных S-параметров были выполнены от постоянного тока до 220 ГГц. Межсоединения QP продемонстрировали вносимые потери менее 0,1 дБ от постоянного тока до 100 ГГц между кремниевыми и кремниевыми чипами [2] и вносимые потери менее 0,8 дБ до 220 ГГц между кремнием и арсенидом галлия. [6]

Цифровое исполнение

Соединения QP имеют достигнутую скорость передачи данных 12 гигабит/с (Гбит/с) без искажений с узлами размером 10 мкм на шаге 10 мкм на краю чипа. [7]

Оптика/Фотоника

Предварительные моделирования и измерения потерь оптической связи показывают, что потери связи между чипами составляют < 6 дБ для зазора менее 4 мкм. Потери быстро улучшаются по мере приближения зазора к нулю, что достижимо с допусками сборки Quilt Packaging. [8] [9]

Ссылки

  1. ^ Чжэн, Куанлинг; Копп, Дэвид; Хан, Мохаммад Ашраф; Фэй, Патрик; Криман, Альфред М.; Бернстайн, Гэри Х. (март 2014 г.). «Исследование межсоединений стеганого лоскутного плетения с паяльной пастой». Труды IEEE по компонентам, упаковке и производственным технологиям . 4 (3): 400–407. doi :10.1109/tcpmt.2014.2301738. ISSN  2156-3950. S2CID  36676516.
  2. ^ ab Ашраф Хан, М.; Чжэн, Куанлинг; Копп, Дэвид; Бакханан, Уэйн; Кулик, Джейсон М.; Фэй, Патрик; Криман, Альфред М.; Бернстайн, Гэри Х. (2015-06-01). "Исследование термоциклирования упаковки стеганого одеяла". Журнал электронной упаковки . 137 (2). doi :10.1115/1.4029245. ISSN  1043-7398.
  3. ^ Ахмед, Тахсин; Батлер, Томас; Хан, Аамир А.; Кулик, Джейсон М.; Бернстайн, Гэри Х.; Хоффман, Энтони Дж.; Говард, Скотт С. (10.09.2013). Сасиан, Хосе; Янгворт, Ричард Н. (ред.). "FDTD-моделирование связи между кристаллами волноводов с помощью оптического стеганого покрытия". Выравнивание, допуски и проверка оптических систем VII . 8844. SPIE: 88440C. Bibcode : 2013SPIE.8844E..0CA. doi : 10.1117/12.2024088. S2CID  120463545.
  4. ^ Хан, М. Ашраф; Кулик, Джейсон М.; Криман, Альфред М.; Бернстайн, Гэри Х. (январь 2012 г.). «Проектирование и надежность Quilt Packaging Superconnect». Международный симпозиум по микроэлектронике . 2012 (1): 000524–000530. doi :10.4071/isom-2012-poster_khan. ISSN  2380-4505.
  5. ^ Sparkman, Kevin; LaVeigne, Joe; McHugh, Steve; Kulick, Jason; Lannon, John; Goodwin, Scott (2014-05-29). Holst, Gerald C.; Krapels, Keith A.; Ballard, Gary H.; Buford, James A.; Murrer, R. Lee (ред.). "Разработка масштабируемой матрицы излучателей для систем инфракрасных проекторов сцен". Инфракрасные системы визуализации: проектирование, анализ, моделирование и тестирование XXV . 9071 . SPIE: 90711I. Bibcode :2014SPIE.9071E..1IS. doi :10.1117/12.2054360. S2CID  53508849.
  6. ^ Фэй, Патрик; Бернштейн, Гэри Х.; Лу, Тянь; Кулик, Джейсон М. (2016-04-29). «Межчиповые соединения со сверхширокой полосой пропускания для гетерогенных цепей миллиметрового и терагерцового диапазонов». Журнал инфракрасных, миллиметровых и терагерцовых волн . 37 (9): 874–880. Bibcode : 2016JIMTW..37..874F. doi : 10.1007/s10762-016-0278-5 . ISSN  1866-6892.
  7. ^ Лу, Тянь; Ортега, Карлос; Кулик, Джейсон; Бернстайн, ГХ; Ардиссон, Скотт; Энгельхардт, Роб (2016). «Быстрое прототипирование SoC с использованием технологии упаковки quilt для модульного функционального разделения ИС». Труды 27-го Международного симпозиума по быстрому прототипированию систем: сокращение пути от спецификации к прототипу . Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: ACM Press. стр. 79–85. doi :10.1145/2990299.2990313. ISBN 978-1-4503-4535-4. S2CID  9121042.
  8. ^ Ахмед, Тахсин; Хан, Аамир А.; Виджил, Женевьева; Кулик, Джейсон М.; Бернстайн, Гэри Х.; Хоффман, Энтони Дж.; Говард, Скотт С. (2014). «Оптическая упаковка стеганого одеяла: новый процесс оптической связи и выравнивания чип-чип для модульных датчиков». Cleo: 2014. Вашингтон, округ Колумбия: OSA: JTu4A.56. doi :10.1364/cleo_at.2014.jtu4a.56. ISBN 978-1-55752-999-2. S2CID  14432676.
  9. ^ Ахмед, Тахсин; Лу, Тянь; Батлер, Томас П.; Кулик, Джейсон М.; Бернстайн, Гэри Х.; Хоффман, Энтони Дж.; Холл, Дуглас К.; Ховард, Скотт С. (2017-05-01). «Связь между кристаллами массива волноводов среднего инфракрасного диапазона с использованием оптической упаковки Quilt». IEEE Photonics Technology Letters . 29 (9): 755–758. Bibcode : 2017IPTL...29..755A. doi : 10.1109/lpt.2017.2684091. ISSN  1041-1135. S2CID  7455544.