Пакет на упаковке - Package on package

Не путать с Система в пакете.

Пакет на пакете (PoP) является упаковка интегральной схемы метод совмещения вертикально дискретной логики и памяти массив сетки мячей (BGA) пакеты. Два или более пакета устанавливаются друг на друга, то есть в стеке, со стандартным интерфейсом для маршрутизации сигналов между ними. Это обеспечивает более высокую плотность компонентов в устройствах, таких как мобильные телефоны, персональные цифровые помощники (КПК) и цифровые фотоаппараты, за счет чуть более высоких требований к высоте. Стеки с более чем 2 пакетами встречаются редко из-за соображений рассеивания тепла.

Конфигурация

Для PoP существуют две широко используемые конфигурации:

  • Стекирование чистой памяти: два или более пакета только памяти накладываются друг на друга
  • Смешанный стек логики и памяти: пакет логики (ЦП) внизу, пакет памяти вверху. Например, низ может быть система на чипе (SoC) для мобильный телефон. Пакет логики находится внизу, потому что для него требуется гораздо больше соединений BGA с материнской платой.
Типовая логика плюс стек PoP памяти, общий для мобильного телефона SoC или модемы основной полосы частот с 2005 г.

В течение Сборка печатной платы, нижний пакет стека PoP помещается непосредственно на печатную плату, а другой пакет (пакеты) стека укладывается сверху. Пакеты стека PoP присоединяются друг к другу (и к плате) во время пайка оплавлением.

Преимущества

Технология упаковки на упаковке пытается объединить преимущества традиционной упаковки с преимуществами штабелирование штампов техники, избегая при этом их недостатков.

В традиционной упаковке каждый кристалл помещается в отдельный корпус, который разработан для обычных методов сборки печатных плат, при которых каждая упаковка размещается непосредственно на печатной плате рядом друг с другом. 3D укладка штампов система в пакете Технология (SiP) объединяет несколько кристаллов в один корпус, что имеет ряд преимуществ, а также некоторые недостатки по сравнению с традиционной сборкой печатных плат.

В технологиях встроенного PoP микросхемы встраиваются в подложку на дне корпуса. Эта технология PoP позволяет создавать пакеты меньшего размера с более короткими электрическими соединениями и поддерживается такими компаниями, как Передовая полупроводниковая техника (ASE).[1]

Преимущества перед традиционной упаковкой с изолированными чипами

Наиболее очевидное преимущество - экономия места на материнской плате. PoP использует гораздо меньшую площадь печатной платы, почти так же, как пакеты со сложенными кристаллами.

В электрическом отношении PoP предлагает преимущества за счет минимизации длины дорожки между различными взаимодействующими частями, такими как контроллер и память. Это приводит к лучшим электрическим характеристикам устройств, поскольку более короткая маршрутизация соединений между цепями приводит к более быстрому распространению сигнала и снижению шума и перекрестных помех.

Преимущества перед штабелированием стружки

Существует несколько ключевых различий между продуктами со штабелированием штампов и упаковками в стопку.

Основным финансовым преимуществом упаковки на упаковке является то, что запоминающее устройство отделено от логического устройства. Таким образом, это дает PoP все те же преимущества, которые дает традиционная упаковка по сравнению с продуктами со штабелированными матрицами:

  • Пакет памяти можно протестировать отдельно от пакета логики.
  • В окончательной сборке используются только «заведомо хорошие» пакеты (при плохой памяти отбрасывается только память и т. Д.). Сравните это с пакетами со сложенными кристаллами, где весь набор бесполезен и отвергается, если либо память, либо логика плохи.
  • Конечный пользователь (например, производители мобильные телефоны или же цифровые фотоаппараты ) контролирует логистику. Это означает, что память от разных поставщиков может использоваться в разное время без изменения логики. Память становится товаром, приобретаемым у поставщика с наименьшими затратами. Эта особенность также является преимуществом по сравнению с PiP (пакет в пакете), который требует, чтобы конкретное устройство памяти было разработано и получено от конечного пользователя.
  • Может использоваться любой комплект верха с механическим сцеплением. Для недорогого телефона в верхнем корпусе может использоваться меньшая конфигурация памяти. Для телефона высокого класса с тем же корпусом нижней части можно было бы использовать больше памяти.[2] Это упрощает инвентаризацию OEM. Для пакета со стеком или даже PiP (пакет в пакете) точная конфигурация памяти должна быть известна за недели или месяцы.
  • Поскольку память входит в микс только при окончательной сборке, у поставщиков логики нет причин использовать какую-либо память. В случае устройства с многослойной структурой поставщик логики должен покупать пластины памяти у поставщика памяти.

Стандартизация JEDEC

  • JEDEC Комитет JC-11 занимается стандартами рисования схемы пакетов, относящимися к нижнему пакету PoP. См. Документы MO-266A и публикацию 95 JEDEC, Руководство по проектированию 4.22.
  • Комитет JEDEC JC-63 занимается стандартизацией распиновки верхнего уровня (памяти) PoP-пакета. См. Стандарт JEDEC № 21-C, стр. 3.12.2 - 1

Другие имена

Пакет на пакете также известен под другими названиями:

  • PoP: относится к комбинированным верхним и нижним пакетам.
  • PoPt: относится к верхнему пакету
  • PoPb: относится к нижнему пакету
  • PSvfBGA: относится к нижнему пакету: пackage Sлипкий Vочень тонкий Fнизкий шаг Bвсе граммизбавлять Абежать[3]
  • PSfcCSP: относится к нижнему пакету: пackage Sлипкий Fгуба Cбедро Cбедро Sкал пackage

История

Основная статья: Трехмерная интегральная схема § История

В 2001 г. Toshiba Исследовательская группа, в которую входили Т. Имото, М. Мацуи и К. Такубо, разработала процесс склеивания пластин "Системный блок-модуль" для производства 3D интегральная схема (3D IC) пакеты.[4][5] Самое раннее известное коммерческое использование микросхемы 3D "упаковка на корпусе" было в Sony с PlayStation портативный (PSP) портативная игровая консоль, выпущенный в 2004 году. Оборудование PSP включает eDRAM (встроенный DRAM ) память производства Toshiba в 3D корпусе чип с двумя вертикально расположенными матрицами.[6] В то время Toshiba называла это «полувстроенной памятью DRAM», а затем назвала ее комплексным решением «чип-на-кристалле» (CoC).[6][7]

В апреле 2007 года Toshiba выпустила на рынок восьмислойный корпус 3D-чипа, 16 ГБ THGAM встроенный NAND flash чип памяти, который был изготовлен с восемью сложенными 2 Флэш-чипы NAND GB.[8] В том же месяце, Патент США 7,923,830 («Защищенный модуль упаковки на упаковке, имеющий сетку для защиты от несанкционированного доступа в основе верхней упаковки») был подан Стивеном М. Поупом и Рубеном С. Зета из Максим Интегрированный.[9] В сентябре 2007 г. Hynix Semiconductor представила технологию 24-слойной 3D-упаковки с 16 Чип флэш-памяти ГБ, который был изготовлен из 24 уложенных друг на друга чипов флэш-памяти NAND с использованием процесса соединения пластин.[10]

Рекомендации

  1. ^ Лапедус, Марк (19.06.2014). «Рынок мобильной упаковки набирает обороты». Полупроводниковая техника. Получено 2016-04-28.
  2. ^ Томас, Глен. "Флюс" упаковка на упаковке ". Indium Corporation. Получено 2015-07-30.
  3. ^ Амкор Технологии. «Пакет на пакете (PoP | PSfvBGA | PSfcCSP | TMV® PoP)». Получено 2015-07-30.
  4. ^ Гарроу, Филипп (6 августа 2008 г.). «Введение в 3D-интеграцию». Справочник по трехмерной интеграции: технологии и приложения трехмерных интегральных схем (PDF). Вайли-ВЧ. п. 4. Дои:10.1002 / 9783527623051.ch1. ISBN  9783527623051.
  5. ^ Имото, Т .; Matsui, M .; Takubo, C .; Akejima, S .; Кария, Т .; Nishikawa, T .; Эномото, Р. (2001). «Разработка пакета трехмерных модулей», модуль системного блока"". Конференция по электронным компонентам и технологиям. Институт инженеров по электротехнике и электронике (51): 552–7.
  6. ^ а б Джеймс, Дик (2014). «3D ИС в реальном мире». 25-я ежегодная конференция SEMI Advanced Semiconductor Manufacturing Conference (ASMC 2014): 113–119. Дои:10.1109 / ASMC.2014.6846988. ISBN  978-1-4799-3944-2. S2CID  42565898.
  7. ^ «Система в упаковке (SiP)». Toshiba. Архивировано из оригинал 3 апреля 2010 г.. Получено 3 апреля 2010.
  8. ^ "TOSHIBA КОММЕРЦИАЛИЗИРУЕТ НАИБОЛЬШИЕ В ОТРАСЛИ ВСТРОЕННУЮ ФЛЭШ-ПАМЯТЬ NAND ДЛЯ МОБИЛЬНЫХ ТОВАРОВ". Toshiba. 17 апреля 2007 г. Архивировано с оригинал 23 ноября 2010 г.. Получено 23 ноября 2010.
  9. ^ «Патент США 7,923,830 B2» (PDF). 2011-04-12. Получено 2015-07-30.
  10. ^ "Hynix удивляет индустрию чипов NAND". Korea Times. 5 сентября 2007 г.. Получено 8 июля 2019.

дальнейшее чтение