2.5D堆叠硅片引领FPGA产业跨入新时代

2.5D堆叠硅片引领FPGA产业跨入新时代

       3D IC技术商用面临三大挑战 2.5D IC堆叠技术引领潮流

       3D IC在半导体业界已经不算稀奇，一年前，赛灵思就与业界分享过3D IC的技术，但为什么现在变成了2.5D堆叠封装？2.5D 堆叠技术会成为3D中间的过渡技术吗?赛灵思又是如何看待3D IC堆叠技术的发展前景？对此，汤立人一一作了解释。
       2.5D是指在无源器件上堆叠有源芯片，而3D IC是指在有源芯片上堆叠有源芯片。汤立人表示，目前做3D主要面临诸多挑战，其中有三个是当前的主要难点。首先，3D是垂直的堆叠，把两个主动IC用微 凸块（micropum）连在一起，微凸块是一种新兴技术，中间有非常多的挑战，两个硅片之间有应力。举例来说，两个芯片本身的膨胀系数有可能不一样，中 间连接的微凸块受到的压力就很大，一个膨胀快，一个膨胀慢，应力就比较大。第二，硅通孔（TSV)也有应力存在，会影响周围晶体管的性能。第三，热管理， 如果两个都是主动的IC，散热就成为很大的问题。所以对于3D，这三个问题是整个行业需要解决的。
      “2.5D的硅中介层是被动的，中间没有晶体管，不存在TSV应力以及散热问题，所以可以代替3D的技术。但是，不是所有公司都可以用到这个技术，如果中间连线太长，就需要晶体管。赛灵思有一个架构，可以非常容易地应用2.5D。” 汤立人解释道。
       对于架构，赛灵思亚太区销售及市场总监张宇清进一步补充道：“赛灵思架构是Column Base，每个Column之间可以连接在一起，四个之间连接起来，走线是最短的。如果不是这种架构，很难做到。Colunm架构，加减模块比较方便。”

       目前能实现3D封装的只有存储芯片。“走在3D IC 最前面的是存储，现在已经有很多3D的存储，因为存储里面功耗比较容易处理，用的时候开启，不用的时候关闭。”汤立人说。
        2.5D是否会成为过渡技术也是业界都比较关注的问题。对此，汤立人称，2.5D会一直走下去，2.5D有自己的应用，不一定被3D所代替。“无论是在EDA还是Fab，都在思考3D，我们同样看好不带中介层的完全 3D IC 堆叠技术的前景，也在与合作伙伴研发3D，但当前整个行业都在推2.5D，3D还在研发中，3D真正量产还需要两三年的时间。”
       汤立人表示：“2.5D上面所有晶片都是同构的，将来2.5D可以做到异构。这意味着利用堆叠技术可以把不同类型的器件集成进去。”毫无疑问，这又将是一项重大的突破。（责编：王琼芳）