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长电科技“小芯片”Chiplet高密度集成技术
2023-01-14 546次

  Chiplet通过把不同芯片的能力模块化,利用新的设计、互联、封装等技术,在一个封装的产品中使用来自不同技术、不同制程甚至不同工厂的芯片。高性能计算、人工智能、汽车电子、医疗、通信等市场上“火热”的应用场景中都有Chiplet高密度集成推动的解决方案。


长电科技“小芯片”Chiplet高密度集成技术


  从半导体市场来看,新兴终端产品应用方面的需求越来越复杂和多元化。当前AR、VR、云端、自动驾驶、人工智能等衍生出新的需求,例如:追求更高性能、更高传输速率、更高频宽等,这对先进制程下的芯片设计带来诸多挑战。


  长电科技专家认为,挑战主要来自以下几方面:

  一是随着芯片晶体管数量暴增,芯片的面积变大,造成芯片良率降低;

  二是随着半导体工艺进步,芯片设计难度和复杂度也在增加,带来芯片开发成本的增加;

  此外,多芯片的集成,不良率增加,也带来wafer成本的进一步增加等。


  延续摩尔定律:

  异构集成“小芯片”实现“大效益”

  长电科技专家认为,Chiplet是集成电路微系统集成进程中的一条普通而必然的路径,Chiplet最大的应用场合是“需要”采用异构集成的场合,从原理看,Chiplet通过将复杂芯片的不同功能分区,采用不同制程工艺生产单独裸片(Die),再使用先进封装互连技术整合在一起。


长电科技“小芯片”Chiplet高密度集成技术


  Chiplet也是一个系统工程,涉及到芯片设计、晶圆制造、封装、测试等多个环节,从封测的角度讲,核心在于如何真正在封装中优化布局以获得更佳性能。

  长电科技专家表示,异构集成的小芯片封装可以突破传统SoC制造面临的诸多挑战(掩膜规模极限和功能极限等),从而大幅提高芯片的良率,有利于降低设计的复杂度和设计成本以及降低芯片制造的成本。

  此外,Chiplet继承了SoC的IP可复用特点的同时,进一步开启了半导体IP的新型复用模式,即硅片级别的IP复用,进而缩短芯片上市时间。


  新型高性价比的异构集成技术平台:

  线宽小至2μm

  Chiplet先进封装需要高密度互连,封装本身不再只是封装单个芯片,必须综合考虑布局、芯片和封装的互联等问题,这使得高密度、异构集成技术成为行业的热点。半导体行业正在支持各种类型的Chiplet封装,例如2.5D、3D、SiP等技术。

  去年7月,长电科技推出了XDFOI全系列极高密度扇出型封装解决方案。该解决方案在线宽或线距最小可达到2um的同时,可实现多层布线层;另外,采用了极窄节距凸块互联技术,封装尺寸大,可集成多颗芯片、高带宽内存和无源器件。


长电科技“小芯片”Chiplet高密度集成技术


  XDFOI在系统成本、封装尺寸上都具有一定优势,可以应用于工业、通信、汽车、人工智能、消费电子、高性能计算等多个领域。XDFOI Chiplet的技术平台包括2D/2.5D/3D Chiplet,能够为客户提供从常规密度到极高密度,从极小尺寸到极大尺寸的一站式服务。从性能、成本、上市时间等方面来讲,小芯片异构集成封装较传统SoC制造封装更具优势,是整个半导体业界通力合作并持续发力的方向之一。

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