本工作致力于微波路径平面元件开发的某些方面,这些元件用于低噪声 LTE 范围放大器的设计,即电感器,以便进一步用作 NB-IoT 收发器的一部分。给出了高频电感器设计的一般理论计算。以标称值为 7 nH 的多层 CMOS 90 nm 电感器为例,我们通过电磁 (EM) 模型展示了通过复制层获得的结构厚度的影响,该结构厚度用于获得所需的表皮层厚度并在 0.5 至 3.5 GHz 的 LTE 频率范围内实现最佳品质因数。为了更好地理解电感器的工作原理,比较了针对不同基板电导率值进行 EM 模拟所获得的模型。获得的数据部分反驳了通过使用多个 TSV 阵列组合一组硅工艺堆栈的上部金属来增加电感器最大厚度的必要性。由于基板对电感器下部金属层的电容影响不断增大,尽管趋肤效应对低频有负面影响,但仍可以通过具有最少金属层的结构来实现最高的Q值和自谐振频率。
传统处理器一般采用冯诺依曼计算架构,处理单元和存储单元是分离的。[6]在计算过程中,处理单元需要从存储单元中获取数据,消耗大量的能量和时间,至少50%的总能量消耗在数据传输过程中。[5]随着神经网络规模的增加,处理单元需要在计算过程中从存储单元中获取更多的权重数据,使得分离问题变得更加严重。为了克服这些问题,人们提出了大量先进制造技术[7-9]和创新计算架构[10-12]。一种方法是减少处理单元和存储单元之间的物理距离。例如,使用硅通孔 (TSV) 技术可以将存储器和逻辑堆叠在一起,以减少读取延迟和耗散的功率。然而,这种方法中仍然存在数据传输过程,只能在一定程度上缓解数据传输挑战。为了更深层次地解决这个问题,提出了基于非易失性存储器的内存计算架构[13,14],以避免计算过程中的数据传输过程。
摘要 - 在这项研究中,提出了独立铜(CU)透明玻璃染色(TGV)的微压。开发了一种创新方法,以获得独立的cu tgvs,其中cu覆盖量被用作微压测试的底板,从而可以直接获得单个TGV的机械响应。根据机械响应,Cu TGV的平均屈服强度为123 MPa,标准偏差为7.85MPa。六个测试的TGV的屈服强度值非常吻合,表明一种可靠且可重复的测试程序。该值略低于Cu TSV的屈服应力值,但在报告的电镀铜的范围内。讨论了影响Cu TGV的机械性能的因子,包括电镀参数和微观结构变化。在本研究中证明的样品制备和微压测试方法可以轻松地用于经受各种制造和退火条件的TGV,这将使处理参数的细节调节以生成具有可取属性的CU TGV的特定属性。该测试的结果还将为预测热模型提供有价值的输入,以使可靠的玻璃插入器的发展。
车博士曾 4 次获得最佳国际会议论文奖 (EPTC2003 、 EPTC2013 、 Itherm2006 、 ICEPT2006) 。 他合着了一本书,并在先进微电子封装领域的同行期刊和会议论文集上发表了 170 多篇技术论文。他拥有 11 项 已获授权或正在申请的美国专利。 他的研究兴趣包括先进封装的可靠性设计、铜线键合、硅通孔 (TSV) 技术、扇出型晶圆级 / 皮肤级封装、有限元 建模与仿真、微电子封装材料特性、物理驱动和数据驱动的机器学习方法,用于先进封装技术的快速技术风险评 估。 车博士担任 35 多个国际科学期刊的同行评审员,例如 J. of Materials Science 、 J. of Electronic Materials 、 J.Materials and Design 、 Materials characterization 、 Microelectronics Reliability 、 IEEE Trans.on CPMT 、 IEEE Trans.on DMR 、 International J. of Fatigue 、 J. of Alloys and Compounds 、 J. of Micromechanics and Microengineering 等。 车博士连续四年( 2020 年至 2023 年)被斯坦福大学评为全球前 2% 科学家。 他是 IEEE 高级会员。
随着芯片技术的进一步革新,半导体集成电路为微电子系统的发展做出了不可替代的贡献。三维集成技术依靠垂直方向上的引线键合和芯片倒装实现多层电路键合,在封装级实现垂直互连,可以以较低的成本实现复杂的微系统,同时仍保持较高的性能和集成度。与传统的二维集成相比,三维集成在高端计算、服务器和数据中心、军事和航空航天、医疗设备等半导体和微电子领域得到越来越广泛的应用。因此,为适应时代发展的需求,对三维集成进行更深入和广泛的研究是必不可少的。三维集成系统的性能与工艺技术路线密切相关。晶圆键合三维堆叠技术通过晶圆键合和互连孔的工艺满足了芯片对增加带宽和降低功耗的需求,对未来的三维集成处理具有重要意义。此外,通过TSV(硅通孔)互连技术,三维堆叠系统的性能得到了极大的提升,因此TSV技术在三维集成电路应用中具有重要意义。当三维集成硬件技术遇到瓶颈时,与人工智能算法的结合成为重点,这也有效地提高了系统的整体性能。三维集成在微电子领域的应用涉及到方方面面,微纳加工技术中的凸点、高密度通孔制造与晶圆键合的结合以及技术的不断改进也对三维集成的材料、元件和电路提出了更高的要求。为了克服这些问题,我们分享了3D集成方面的最新进展,以增强其功能能力并使其适应不同的应用。“构建三维集成电路和微系统”特刊旨在收集与3D集成电路和微系统相关的优秀研究成果和综合报告。特刊可在线获取,网址为https://www.mdpi.com/journal/processes/special_issues/TDIC。本特刊涵盖了3D集成方面的各种理论和实验研究,重点关注3D集成系统的工艺和技术路线以及人工智能算法与不同应用领域的结合。3D集成的一项重大贡献在于光互连技术。新一代数据中心进一步向高速化、智能化方向发展,对光互连技术的迭代需求巨大,基于有源光子中介层的三维集成可实现高集成度、高带宽、低功耗等优势,
征集参与第一届 IEEE 国际芯片互连测试与修复研讨会 (CITaR) 专注于基于芯片的三维堆叠 IC 的互连测试与修复,以及实现这一点的片上基础设施。这些 IC 包括所谓的 2.5D、3D 和 5.5D 堆叠 IC。芯片到芯片互连可能包含微凸块对、混合键合、中介层导线和硅通孔 (TSV)。虽然这些堆叠 IC 在异构集成、小尺寸、高带宽和性能以及低功耗方面具有许多吸引人的优势,但在测试和修复其芯片间互连方面仍有许多未解决的问题。CITaR 研讨会为研究人员和从业人员提供了一个独特的论坛,可供展示和讨论这些挑战和(新兴)解决方案。诚邀您参加 CITaR 研讨会。 CITaR 研讨会将与 IEEE 欧洲测试研讨会 (ETS) 一起在荷兰海牙万豪酒店举行,并由 IEEE 计算机学会测试技术委员会 (TTTC) 提供技术赞助。研讨会计划 – 研讨会计划包含以下内容。
引言硅光子学和三维 (3-D) 集成是实现更高性能计算设备的新兴技术。与传统电互连相比,使用光子元件的几个主要优势是更低的功耗、更低的延迟和更高的带宽。此外,硅光子学与当前的互补金属氧化物半导体 (CMOS) 技术完全兼容,这使得可以直接过渡到集成电路 (IC) 制造 [1-4]。3-D IC 技术通过晶圆(或芯片)堆叠实现了硅光子学与传统 CMOS 技术的异构集成 [5-9]。异构晶圆堆叠是通过直接氧化物晶圆键合和称为氧化通孔 (TOV) 的 3-D 互连来实现的。直接氧化物晶圆键合为下游处理提供了强大的物理系统,并实现了高吞吐量的可制造性。此外,与传统的硅通孔 (TSV) 相比,后通孔方案中集成的 TOV 对 Si 光子学至关重要,因为它们的通孔电容较低,在此工艺中测得每个通孔的电容为 1.45 fF,从而
微纳机电系统 (MEMS/NEMS) 6,7 和高性能晶体管等等。8,9 例如,目前使用的 Fin-FET(三栅极)晶体管结构是从传统的平面设计演变而来的,需要进一步发展到 3D 环栅 (GAA) 结构。10 – 12 使用这种先进的 3D 结构可以实现更高的功能密度、更高的性能和更低的功耗。13,14 通过先进的制造和加工技术在 3D 晶体管方面进行新的研发创新相信会丰富未来的微电子产业。15 – 18 另一个例子是对下一代芯片和密集集成电路 (IC) 的需求,它们需要更广泛地执行更广泛的功能。19 这是特别需要的,超出了目前通过基于单个芯片(片上系统)的简单光刻缩放方法可实现的技术。 20,21 为此,研究人员和工程师正在研究处理 3D 架构中的异构集成的技术,包括 3D IC 封装、3D IC 集成和 3D Si 集成。22,23 3D IC 集成被认为优于 3D IC 封装,因为它允许使用硅通孔 (TSV) 技术和微凸块堆叠更薄的 IC 芯片。这种架构实现了节能技术,
忠实于以前的每个iPhone系列迭代的选择,Apple再次选择了创新的射频(RF)前端模块(FEM)作为其旗舰。每年其忠实的供应商Broadcom/Avago都会提高过滤器和创新的包装技术,以与其他市场参与者竞争并维持其合同。今年第二次,Broadcom选择了双侧成型球网格阵列(BGA)包装与新的电磁干扰(EMI)屏蔽相结合,以启用具有频段共享的非常高密度的系统中的系统中包装(SIP)。在2020年,Broadcom仍然是最新版本的Apple iPhone系列12、12 Mini,12 Pro和12 Pro Max的唯一同一模块的供应商。与其前身AFEM-8100一样,AFEM-8200是中间和高频(MB和HB)的长期演化(LTE)和5G FEM。它具有多个模具,包括功率放大器(PA),硅启用器(SOI)开关和膜体积声音谐振器(FBAR)过滤器。过滤器仍在使用Avago的MicroCap键合晶圆块尺度包装(CSP)技术,其通过硅VIA(TSV)可启用电触点和掺杂型氮化铝(ALSCN)作为压电材料。对于此特殊版本,Broadcom在几个方面进行了创新。多亏了双侧成型BGA技术,包装的密度已增加。关键模具,主开关,电源管理集成电路(PMICS)和低噪声放大器(LNA)已经
直接键合技术不断发展,以应对“更多摩尔”和“超越摩尔”的挑战。自 20 世纪 90 年代绝缘体上硅 (SOI) 技术的出现以来,CEA-Leti 已在直接键合方面积累了丰富的专业知识。从那时起,CEA-Leti 团队一直在积极创新直接键合,以拓宽应用领域。该技术基于室温下两个紧密接触的表面之间的内聚力。然后,范德华力(氢键)和毛细桥产生所需的粘附能。键合后退火将弱键转变为共价键,最终形成一块材料。随着混合键合的出现,直接键合现在不仅解决了基板制造问题,还解决了 3D 互连领域的问题。本文介绍了 CEA-Leti 开发的不同直接键合技术及其在微电子行业和研发中的应用。在文章的第一部分,简明扼要地介绍了直接键合物理学。然后,概述了最先进的键合技术,包括晶圆对晶圆 (WTW) 混合键合、芯片对晶圆 (DTW) 混合键合和 III-V 异质键合。针对合适的应用领域,比较了每种技术的优势、挑战、应用和利害关系。第三部分重点介绍 CEA-Leti 在 ECTC 2022 和 ESTC 2022 上展示的最新混合键合 D2W 结果。讨论了集成挑战以及专用设备开发的作用。最后一部分介绍了潜在的市场和相关产品,并以具有硅通孔 (TSV) 和多层堆叠的芯片为例。