Мост Embedded Multi-Die Interconnect Bridge

Прорыв в области передовых технологий корпусов.

Элегантный соединитель новой эпохи

Embedded Multi-die Interconnect Bridge (EMIB) — это элегантный и экономически эффективный подход к соединению гетерогенных микросхем с высокой плотностью в корпусе. В отрасли такое применение называется интеграцией корпусов 2,5D. Вместо использования большого полупроводникового промежуточного устройства, как в других 2.5D-подходах, в Embedded Multi-die Interconnect Bridge (EMIB) используется очень маленький мостовой кристалл с несколькими слоями маршрутизации. Этот мостовой кристалл внедрен как часть процесса изготовления подложки.

Подключение гетерогенного кристалла

Современные методы изготовления корпусов требуют максимального количества соединений между кристаллами. Традиционные решения этой задачи подразделяются на 2,5D-решения с использованием полупроводникового промежуточного устройства и сквозных отверстий в полупроводнике (TSV) для соединения кристалла с так называемой полупроводниковой скоростью соединения при минимальной занимаемой площади. Результатом становится все более сложная компоновка и технологии изготовления, которые задерживают передачу в производство и снижают показатели доходности.

Встраивание соединительного моста

Мы искали решение, которое было бы практичным в разработке, надежным в применении с любыми кристаллами и простым в реализации. В результате получился мост Embedded Multi-die Interconnect Bridge (EMIB), сокращенно EMIB. В одной подложке может быть несколько встроенных мостов, обеспечивающих чрезвычайно высокий ввод/вывод и хорошо контролируемые электрические пути соединения между несколькими кристаллами по мере необходимости. Поскольку микросхемы не нужно подключать к корпусу через полупроводниковый промежуточный блок с TSV, потенциально ничто не может ухудшить их производительность. Мы используем микровыступы для сигналов высокой плотности и более крупные выступы стандартной микросхемы с шариковыми выводами для прямого подключения питания и заземления от микросхемы к корпусу.

Поперечное сечение показывает два кристалла, которые были собраны в корпус с микровыступами, обеспечивающими соединения между кристаллами через микросхему моста.

Простота и масштабируемость

Без дополнительных ограничений по размеру кристалла: в типичном корпусе 2.5D полупроводниковое промежуточное устройство представляет собой кусок кремния, который по размеру больше, чем все соединительные кристаллы. В свою очередь, полупроводниковый мост представляет собой небольшой кусочек кремния, встроенный только под края двух соединительных кристаллов. Это позволяет прикреплять кристаллы большинства размеров в нескольких измерениях, устраняя дополнительные физические ограничения на крепление гетерогенного кристалла в теоретических пределах.

На рисунке показана сложная, но при этом предпочтительная схема расположения. Отраслевое стандартное решение 2.5D не может обеспечить такое расположение, поскольку полупроводниковое промежуточное устройство нельзя изготовить достаточно большим, чтобы соединить все кристаллы. Тем не менее Embedded Multi-Die Interconnect Bridge (EMIB) обеспечивает гибкость в таком расположении кристаллов, позволяя масштабировать в обоих измерениях.

Выход продукции в нормальном диапазоне корпусов без TSV

В результате получается решение, которое легко проектировать и производить без снижения показателей доходности за пределы нормального диапазона. Использование мостового полупроводника исключает необходимость в следующем:

  1. Образование и заполнение сквозных отверстий в полупроводнике
  2. Процессы обратного промежуточного устройства, чтобы выявить сквозные отверстия в полупроводнике

Поскольку полупроводниковое промежуточное устройство отсутствует, кристаллы собираются непосредственно в корпус с помощью стандартных процессов сборки микросхем с шариковыми выводами.

Инновации благодаря мосту Embedded Multi-Die Interconnect Bridge (EMIB)

Altera® поддерживает платформы следующего поколения с технологией 3D-системы в корпусе, построенной с помощью моста Embedded Multi-Die Interconnect Bridge (EMIB).

Читать статью Altera®

Другие видеоролики