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Chiplet助力AI算力芯片持续发展,提升大芯片制造良率,降低生产制造成本

合明科技 👁 2042 Tags:Chiplet芯片封装清洗Chiplet 技术堆叠子模块

Chiplet助力 AI算力芯片持续发展

Chiplet 提升大芯片制造良率,降低生产制造成本

经 Chiplet 架构设计后,不同的 die (芯片裸片) 之间采用先进封装互联。Chiplet 指小型模块化芯片,通过 die-to-die 内部互联技术将多个模块芯片与底层基础芯片封装在一起形成一个整体的内部芯片。与 SOC 不同,Chiplet 将不同模块从设计时就按照不同计算或者功能单元进行分解,制作成不同 die 后使用先进封装技术互联封装,不同模块制造艺可以不同。

 Chiplet 技术相比 SOC技术每个模块可以采用不同的工艺

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Chiplet 相比传统 SOC 芯片优势明显。Chiplet 能利用最合理的工艺满足数字、射频、模拟、1/0 等不同模块的技术要求,把大规模的 SOC 按照功能分解为模块化的芯粒,在保持较高性能的同时,大幅度降低了设计复杂程度,有效提高了芯片良率、集点度!三低花的设计和制造成本,加速了芯片迭代速度。

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Chiplet 提高良率和集成度,隆低成本。加速芯片送代

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Chiplet 提升芯片良率

HBM 的应用解决了内存速率瓶颈

HBM(High Bandwidth Memory) 即高带宽存储器,其通过使用先进的封装方法(如TSV硅通孔技术) 垂直堆叠多个 DRAM。在高性能计算应用对内存速率提出了更高的要求的背景下,使用先进封装工艺的 HBM 很好的解决了传统 DRAM 的内存速率瓶颈的问题。HBM 内部的DRAM 堆叠属于 3D 封装,而HBM与AI 芯片的其他部分合封于Interposer 上属于2.5D封装。

HBM解决了内存速率瓶颈的问题

DRAM Core die

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堆叠子模块,提升计算性能

Chiplet 支持多颗计算 die 合封于同一芯片,通过堆叠实现处理能力的提升。AMD 于 2023年6月发布了M1300产品,该芯片拥有 13 个小芯片,共包括9个5nm 的计算核心 (6个GCD+3个CCD),4个6nm的1/0die 兼Infinity Cache (同时起到中介层的作用,位于计算核心和 interposer 之间),同时还搭载了累计8颗共计 128GB 的 HBM3 芯片。

AMDM1300副面图

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助力国产半导体厂商突破海外制裁

Chiplet 技术发展潜力大,有望助力国产半导体厂商突破海外科技领域制裁。2020 年美国将中芯国际列入“实体清单”,限制 14nm 及以下制程的扩产,导致国产 14nm 制程处于存量市场无法扩张。Chiplet 技术可部分规避海外限制,向下超越封锁:1) Chiplet“化整为零”,将单颗芯片裸片面积缩小,使坏点出现时对整体晶圆的影响缩小,即良率提高,因此在国内 14nm 产能为存量的局面下提升了实际芯片产出。2) Chiplet 可仅对核心模块如 CPU、GPU 采用先进制程,对其他模块采用成熟制程,有效降低对先进制程的依赖,减少了14nm 晶圆的用量。3) Chiplet 可通过将两颗 14nm 芯片堆叠互联,单位面积晶体管数量翻倍,实现超越 14nm 芯片的性能。因此 Chiplet 技术成为中国半导体行业实现弯道超车的逆境突破口之一。

Chiplet 芯片封装清洗:

合明科技研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要,一旦选定,就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种,可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气,通电后发生电化学迁移,形成树枝状结构体,造成低电阻通路,破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层,在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物,还有粒状污染物,例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等,这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物,到底哪些才是最备受关注的呢?助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中,它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分,焊后必然存在热改性生成物,这些物质在所有污染物中的占据主导,从产品失效情况来而言,焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素,离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降,松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大,严重者导致开路失效,因此焊后必须进行严格的清洗,才能保障电路板的质量。

合明科技运用自身原创的产品技术,满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求,打破国外厂商在行业中的垄断地位,为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

推荐使用合明科技水基清洗剂产品。

 


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