Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2024-09-11 origine:Propulsé
Concernant la technologie des substrats de verre ou des noyaux de verre, deux informations commerciales importantes ont été publiées au cours des six derniers mois.
Le soi-disant noyau de verre, où est le verre ?
Faites d’abord une simple vulgarisation scientifique, un morceau de matrice doit être emballé après sa création. D'une part, ce travail consiste à faire en sorte que la puce et le monde extérieur puissent être connectés électriquement et par signal, après tout, la puce doit interagir avec le monde extérieur ; D'autre part, le package fournit également un environnement de travail stable pour la puce. Au moins quelque chose comme la puce CPU doit être tenu dans la main, ne laissez jamais la main toucher directement l'appareil à l'intérieur de la puce.
Par conséquent, lorsque la puce CPU vendue au détail est tenue dans la main, nous pouvons voir le capot supérieur et le substrat vert en dessous (les substrats suivants sont en substrat anglais).
Depuis les premières années du boîtier de broches DIP à double rangée, jusqu'au montage en surface, au boîtier BGA, au chip flip (flip chip), la technologie d'emballage a également traversé plusieurs générations de changements. Jusqu'à présent, avec l'émergence du « packaging avancé » représenté par le packaging 2,5D/3D, la technologie du packaging est devenue plus complexe.
On peut résumer que l'orientation de la technologie d'emballage a toujours été une mise en œuvre d'interconnexions de plus en plus denses, c'est-à-dire un débit plus élevé des exigences de matrice interne et de connexions externes. Cela devrait être le moteur principal du progrès technologique en matière d’emballage. L'émergence de l'emballage 2,5D n'est pas seulement due à la limite de réticule de la taille d'une seule puce, mais également au fait que le substrat d'emballage est difficile à répondre aux besoins intensifs d'interconnexion de plusieurs matrices.
Pensez plutôt à ajouter un interposeur, une couche entre la puce et le substrat. Cet interposeur peut transporter un câblage et une interconnexion plus denses, et l'efficacité de la communication entre la puce et la puce est améliorée.
Avec une telle base, nous pouvons commencer à parler de ce qu’est la technologie du verre. Samtec, un fabricant de solutions de connectivité électronique, a fait une présentation sur la technologie du noyau de verre l'année dernière. Le diagramme ci-dessous montre où cette technique peut être appliquée. Parmi eux, l'interposeur en verre est le plus concerné, c'est-à-dire qu'une partie de l'interposeur du package avancé 2.5D est remplacée par du verre.
Il semble que dans le contexte de recherches scientifiques étrangères et de discussions commerciales sur les noyaux de verre, même si tout le monde parle de substrat de verre, cela pointe en réalité vers un intercalaire en verre.
Dans une conférence de Georgia Tech et IMAP sur les substrats à noyau de verre, le professeur Swaminathan a souligné l'application de la technologie dans des architectures hétérogènes et a souligné l'interposeur de verre. Le classement est donné dans la figure ci-dessus.
Non seulement le 2,5D est utilisé comme support intercalaire pour l'interconnexion entre les matrices, mais dans les applications 3D non TSV, il existe également ce qu'on appelle « 3D Glass Embedding » - empilé verticalement. Cependant, à partir du boîtier de verre 2,5D, en comparant les deux solutions de colonne de silicium et de matière organique, il n'est pas difficile de constater que l'interposeur de verre joue ici non seulement le rôle d'interposeur, il existe également sous forme de substrat de boîtier (notez qu'il est un niveau de moins que les deux autres types de solutions).
De ce point de vue, les rôles d’interposeur de verre et de substrat semblent se chevaucher ; Cependant, lorsqu'il joue le rôle de substrat, il répond également aux exigences d'interconnexion à plus haute densité.
Cependant, selon les informations techniques publiées par Intel, le substrat à noyau de verre qu'ils préparent pour un usage commercial est principalement utilisé comme substrat, comme le montre la figure ci-dessus. Le substrat à noyau de verre est ici utilisé pour remplacer partiellement le substrat organique précédent - c'est-à-dire que nous pouvons souvent voir le matériau PCB sous la puce après l'emballage.
Lorsqu'AnandTech a introduit cette technologie l'année dernière, il a également été clairement mentionné qu'elle ne remplaçait pas encore les solutions d'emballage 2,5D telles que CoWoS/EMIB. En d’autres termes, le substrat à âme de verre ne devrait pas encore exister en tant que pont de silicium et interposeur de silicium courants dans les emballages 2,5D.
De plus, il convient de mentionner que si vous regardez attentivement ce PPT d'Intel, vous constaterez que le soi-disant substrat à noyau de verre n'est pas l'ensemble du substrat en verre (on l'appelle donc noyau en verre), mais le matériau du noyau de le substrat est en verre. Le RDL (couche de redistribution) est situé des deux côtés.
L’un des avantages du remplacement du substrat par un noyau en verre est qu’il permet des interconnexions plus denses. Les données fournies par Intel indiquent que leur solution atteint un pas TGV (vias à travers le verre, similaire au TSV) de 75 μm, ce qui permet d'obtenir un routage de signal plus flexible ou une couche RDL moindre.
Mais en fait, les lecteurs préoccupés par le packaging avancé 2,5D doivent savoir que 75 μm ne suffisent pas, même sur les schémas de ponts en silicium 2,5D (tels que EMIB), sans parler de la liaison hybride 3D et de l'espacement qui sont déjà <10 μm. Par conséquent, le substrat à âme de verre existe bel et bien en remplacement du substrat organique pour améliorer la densité d’interconnexion.
Cependant, il semble qu'Intel ait l'intention de rendre le substrat à noyau de verre complémentaire à d'autres technologies de conditionnement. Par exemple, certaines solutions de chipsets nécessitent une bande passante plus élevée que le câblage du substrat traditionnel, mais ne nécessitent pas la même densité d'interconnexion élevée que le conditionnement EMIB. Le substrat peut être sélectionné.
Regardez le profil latéral au milieu. En plus des couches RDL supérieure et inférieure, celle du milieu est le TGV
Verre TGV à travers le trou
Il convient de mentionner que le TGV à travers le verre, Samtec estime que l'épaisseur du « sweet spot » est d'environ 200 μm - mais si vous choisissez un autre type de verre, l'épaisseur du substrat peut être de 40 à 20 μm. Intel a également mentionné que le rapport d'aspect du TGV est plus exagéré que celui des solutions traditionnelles lorsqu'on parle de la technologie du substrat à noyau de verre (il sera mentionné plus tard que l'épaisseur du noyau de verre est de 1 mm, rapport d'aspect de 20:1, adapté à l'IA et aux centres de données). .
La véritable valeur du noyau de verre réside dans le matériau lui-même. La première est que la rugosité de la surface est similaire à celle du silicium, ce qui permet de créer une fine couche RDL dessus. Deuxièmement, le coefficient de dilatation thermique (CTE) est également bon et le substrat peut rester relativement cohérent avec la matrice lorsque le matériau se déforme et change. Le module d'Young, également connu sous le nom de module d'élasticité, donne la rigidité requise. l'absorption de l'humidité est la même que celle du silicium. La conductivité thermique est essentiellement l'existence de matériaux d'isolation thermique.
Les applications associées présentent certains avantages, telles que les applications d'emballages hermétiques, où le soudage au laser peut être effectué à température ambiante sans avoir besoin de températures élevées. Il existe également des systèmes de transmission de signaux basés sur la lumière, et le verre présente des avantages plus naturels.
Intel a précédemment résumé que les propriétés mécaniques et électriques du verre sont meilleures, notamment une résistance plus élevée aux températures élevées lors de l'emballage par rapport au substrat organique, permettant ainsi de réduire les déformations et les déformations. C'est plus plat, donc le packaging et la lithographie sont plus faciles. Le TGV lui-même a de meilleures performances électriques, telles qu'une faible perte, et permet un routage du signal et une alimentation électrique plus propres - la transmission du signal 448G peut être obtenue sans avoir besoin d'une interconnexion optique ; Bien entendu, des pertes moindres signifient également davantage d’économies d’énergie.
