3D IC作為新興的半導(dǎo)體製程技術(shù)之一,已吸引許多關(guān)注的目光,但同時也引來許多的爭議。尤其是與SiP技術(shù)間的差異。對此,專精於晶片封裝的半導(dǎo)體技術(shù)供應(yīng)商Tessera提出了獨到的看法。
附圖 : Tessera互連、元件與材料部門資深副總裁Craig Mitchell
SiP技術(shù)已普遍用在手機上
Tessera互連、元件與材料部門資深副總裁Craig Mitchell表示,在現(xiàn)今市場上,SiP技術(shù)已普遍用在手機上。尤其在智慧型手機中,可以找到兩到三個,甚至是四個SiP,因為這項技術(shù)已被廣泛地運用在藍(lán)牙、WiFi與GPS等無線技術(shù)上。此外,快閃記憶卡也可被視為SiP應(yīng)用的一種。隨著這些應(yīng)用的普及,每年約有數(shù)十億顆SiP晶片被製造並銷售到市面上。
單就手機市場的普遍應(yīng)用來看,Mitchell認(rèn)為SiP的基礎(chǔ)技術(shù)已相對成熟。然而,SiP應(yīng)被視為能夠不斷發(fā)展的工具套件,以符合特定應(yīng)用在尺寸、效能,或是價格需求。但他也指出,SiP技術(shù)仍存在許多挑戰(zhàn),其中最主要的挑戰(zhàn)為訊號整合、功率分佈及散熱,尤其是在嘗試結(jié)合類比與數(shù)位科技時。同時,為了能更完整地發(fā)揮SiP技術(shù)的優(yōu)勢,設(shè)計與製模工具也需要被有效地改善。
3D IC是電子裝置持續(xù)微型化與整合的重要階段
至於3D IC技術(shù),Mitchell表示,3D IC是電子裝置持續(xù)微型化與整合的下個重要階段。在整體半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中,許多公司都在研發(fā)能符合該領(lǐng)域需求的技術(shù),而矽穿孔(TSV)就是一項特殊的技術(shù),並已引起市場的高度關(guān)注,許多公司也已推出適合量產(chǎn)的TSV技術(shù)。
SiP與3D IC是互補的技術(shù) 而非競爭
而對於SiP與3D IC之間的爭議,Mitchell則認(rèn)為,SiP與3D IC是互補的技術(shù),而非相互競爭。他表示,這兩項技術(shù)在3D整合工具套件中,皆有相當(dāng)?shù)膬r值。相較於SiP技術(shù)在「晶片外(off-chip)」封裝所造成的延遲與互連密度限制,3D IC技術(shù)則是藉由提供裝置間虛擬的「晶片上(on-chip)」路由,能在晶片間提供更高速度與更大的頻寬。另一方面,由於SiP技術(shù)運用已完善建立的基礎(chǔ)架構(gòu),因此成本通常較低,且較容易建置。
Mitchell強調(diào),每一項新技術(shù)都會面臨挑戰(zhàn),而且在大多數(shù)的情況裡,這些挑戰(zhàn)都會被克服。雖然這些挑戰(zhàn)通常都與特定應(yīng)用相關(guān),但3D IC技術(shù)一般來說會面臨的主要挑戰(zhàn)包含:有效的設(shè)計與製模工具、電源管理、熱量管理、基礎(chǔ)建設(shè)的完善度,以及最終成本的控制。此外,隨著這個產(chǎn)業(yè)朝向異質(zhì)3D IC堆疊整合的方向發(fā)展,為了解決良裸晶粒(known-good-die)問題,並協(xié)調(diào)不同裝置來源的設(shè)計與產(chǎn)品,將會衍伸出物流與商業(yè)上的諸多挑戰(zhàn)。