3D IC作为新兴的半导体制程技术之一,已吸引许多关注的目光,但同时也引来许多的争议。尤其是与SiP技术间的差异。对此,专精于芯片封装的半导体技术供货商Tessera提出了独到的看法。
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Tessera互连、组件与材料部门资深副总裁Craig Mitchell |
SiP技术已普遍用在手机上
Tessera互连、组件与材料部门资深副总裁Craig Mitchell表示,在现今市场上,SiP技术已普遍用在手机上。尤其在智能型手机中,可以找到两到三个,甚至是四个SiP,因为这项技术已被广泛地运用在蓝牙、WiFi与GPS等无线技术上。此外,快闪记忆卡也可被视为SiP应用的一种。随着这些应用的普及,每年约有数十亿颗SiP芯片被制造并销售到市面上。
单就手机市场的普遍应用来看,Mitchell认为SiP的基础技术已相对成熟。然而,SiP应被视为能够不断发展的工具套件,以符合特定应用在尺寸、效能,或是价格需求。但他也指出,SiP技术仍存在许多挑战,其中最主要的挑战为讯号整合、功率分布及散热,尤其是在尝试结合模拟与数字科技时。同时,为了能更完整地发挥SiP技术的优势,设计与制模工具也需要被有效地改善。
3D IC是电子装置持续微型化与整合的重要阶段
至于3D IC技术,Mitchell表示,3D IC是电子装置持续微型化与整合的下个重要阶段。在整体半导体产业中,许多公司都在研发能符合该领域需求的技术,而硅穿孔(TSV)就是一项特殊的技术,并已引起市场的高度关注,许多公司也已推出适合量产的TSV技术。
SiP与3D IC是互补的技术 而非竞争
而对于SiP与3D IC之间的争议,Mitchell则认为,SiP与3D IC是互补的技术,而非相互竞争。他表示,这两项技术在3D整合工具套件中,皆有相当的价值。相较于SiP技术在「芯片外(off-chip)」封装所造成的延迟与互连密度限制,3D IC技术则是藉由提供装置间虚拟的「芯片上(on-chip)」路由,能在芯片间提供更高速度与更大的带宽。另一方面,由于SiP技术运用已完善建立的基础架构,因此成本通常较低,且较容易建置。
Mitchell强调,每一项新技术都会面临挑战,而且在大多数的情况里,这些挑战都会被克服。虽然这些挑战通常都与特定应用相关,但3D IC技术一般来说会面临的主要挑战包含:有效的设计与制模工具、电源管理、热量管理、基础建设的完善度,以及最终成本的控制。此外,随着这个产业朝向异质3D IC堆栈整合的方向发展,为了解决良裸晶粒(known-good-die)问题,并协调不同装置来源的设计与产品,将会衍伸出物流与商业上的诸多挑战。