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TSMC Traerá Obleas Apiladas 3D a Diseños Complejos de Silicio, como las GPU


TSMC está cerca de adaptar obleas de silicio apiladas en 3D a complejos diseños de silicio, como procesadores gráficos, utilizando su nueva tecnología patentada de empaquetado Wafer-on-Wafer (WoW), que se introducirá con sus nodos de 7 nm + y 5 nm. La fabricación de silicio apilado en 3D actualmente solo se implementa en diseños de silicio "menos complejos", como flash NAND, que no se ejecutan en diseños tan sofisticados como diseños complejos ASIC, como GPU o CPU. En su forma actual, TSMC logró apilamientos de 2 capas, en las que dos capas de silicio son "imágenes especulares" entre sí (para una alineación perfecta), capas de unión en sándwich, a través de las cuales pasan los pines de la capa superior.

La vinculación de las dos capas es donde se encuentran la mayor parte de las innovaciones y "salsas secretas" de TSMC. Para el flash NAND 3D, los troqueles múltiples pancaked están cableados a través de sus bordes. No necesita tantos pines para hablar con un dado de destello NAND, como por ejemplo un dado de GPU. Para troqueles complejos, los diseñadores tienen que pasar miles de pasadores a través de la "capa inferior", el sustrato de conexión y, finalmente, a la "capa superior". Por lo tanto, la capa inferior se desplaza hacia afuera en ambos extremos, un lado se interconecta con el sustrato del paquete para ambos troqueles, y el lado superior sirve como una especie de sustrato para el troquel superior. Esta innovación es lo que TSMC llama "Vías a través del silicio" o TSV.

WoW (oblea en oblea) es diferente de paquete en paquete o PoP (la forma en que los SoC y los paquetes de DRAM se combinan dentro de los teléfonos celulares), en el que dos paquetes completos están cableados concéntricamente en la PCB o con alfileres en la parte superior Paquete SoC que interactúa con el paquete DRAM. El paquete DRAM necesita menos pines que el SoC, por lo que es más conveniente tenerlo encima. Un troquel WoW se encuentra dentro de un solo paquete y ofrece el doble del área del troquel plano de una sola capa. Las capas de unión, la otra innovación clave de TSMC, no solo ayudan a unir los dos paquetes, sino que también ayudan con la conductividad térmica. Hay una división del trabajo entre los dos dados. La capa inferior debe soportar el cableado de ambos troqueles, mientras que la capa superior debe disipar el calor de ambos troqueles. En este sentido, la capa superior recibe algo de ayuda del hecho de que tiene áreas en blanco (donde la capa inferior normalmente tendría protuberancias en el sustrato del paquete).

Fuente: Cadence Blog


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