混合键合可以取得比微凸点更小的连接间距,是否意味着所有Chiplet封装都会立即改用它?imec于2024年7月16日刊载的Chiplets第一部分,直接提出并讨论了这一问题。文章的回答并不只看间距,还把不同集成结构、裸片供应背景与连接兼容性放在一起,最后明确提出多种方式并存。[1]

结构背景先分两条。2.5D集成让裸片并排,通过共同中介层连接;3D-SoC则把裸片上下堆叠,并共同设计使其协同工作。它们并非把同一种连接机械地缩小。文章也区分共同中介层与仅在裸片边缘连接的硅桥,因此,连接所在对象需要先交代,后续技术比较才有具体位置。[1]

3D部分说明,混合键合中的介电层不仅涉及层间电绝缘,还与表面平整和键合所需条件有关。这里可以看出,连接密度的进展联系到界面本身的要求,而不是把两个现成表面贴近就自动成立。本文只保留介电层在文章中的角色,不描述表面怎样处理、使用何种参数或怎样制造互连。[1]

在Microbumps versus hybrid bonding一节,作者承认混合键合能够得到更小间距,并讨论die-to-wafer等形式,但随即指出,额外表面活化与对准步骤会影响制造成本。本文不转写间距或对准精度数值;重要的是,原文没有让单项更小间距替代对全部条件的考察。[1]

2.5D还有供应与既有处理的背景。文章说,Chiplet常来自不同供应者,已经经历一系列测试和处理;微凸点提供标准化连接方式,不要求同样的表面准备,因此仍会被采用。这不是对某批裸片作合格认定,而是作者解释兼容与互操作为何进入技术选择的关系。不能将“已经测试”的背景改写成所有功能、可靠性都已获证明。[1]

有机RDL又提供另一项条件。原文将有机聚合物受热膨胀较大、难以充分平整,与仍偏好微凸点联系起来。它的作用是说明材料背景也参与连接方式的讨论,不是为读者推荐某种基板或给出实际热设计。把硅基情形的较小间距直接推广到所有有机结构,会略去作者特意留下的差别。[1]

文章最终让wafer-to-wafer、die-to-wafer和microbumps在成本、间距、兼容与互操作之间权衡并存。对封装资料整理,这比只写“新技术替换旧技术”更能保留问题本身:不同裸片怎样到达共同界面,已有处理与材料条件又允许怎样连接。本文只采用连续正文,未从图中取值,不提供封装工艺、设备参数、投资收益或汽车安全判断,也不把研究路线图当成当前统一生产标准。

资料:[1] https://www.imec-int.com/en/articles/chiplets-piecing-together-next-generation-chips-part-i

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