絎縫封裝
絎縫封裝（Quilt Packaging，QP）是一種集成電路封裝和晶片間互連的封裝技術，利用從微晶片邊緣水平延伸的「結節」結構來。 [1][2]QP使用集成電路側面突出的導電結節提高速度、降低功耗，實現封裝內或多晶片模塊上的多個晶片連接在一起，電氣和機械上堅固的晶片間互連。絎縫封裝由電氣工程教授加里·伯恩斯坦（Gary H. Bernstein）領導的聖母大學研究人員團隊發明。[3]
絎縫封裝結節使用標準後道半導體器件製造技術創建，作為微晶片的組成部分，將焊料電鍍在結節頂部，使晶片間實現亞微米精度互連。[4]
因此，絎縫封裝技術可以在平面、2.5D和3D配置中集成具有不同技術或基板材料的多個晶片。 [5]這些結核結構可以用作極寬帶寬、低損耗的電氣I/O，實現亞微米級的機械晶片間對齊，並提供小至5微米的晶片間隙。[6]QP可以在各種襯底中實現，包括矽、砷化鎵、碳化矽、氮化鎵等，製成的小型高產「芯粒」可以「絎縫」在一起，創建更大的多功能元晶片。 [7]
特點
[編輯]與一級晶片封裝的間接連接相比，QP是一種直接的晶片間互連，即「超級連接」，通過絎縫封裝連接在一起裸晶結節直接從晶片側面延伸出來。使用適當的對準夾具，將晶片推在一起並粘合，形成信號路徑，在晶片之間傳輸多達數千個高速信號。在QP 中，晶片透過從晶片邊緣水平突出的金屬結節來連接，以創建超級連接。接合可以通過超聲波焊接、激光焊接或錫焊來實現。 結節的對準可以通過外部夾具來執行，或者通過自對準結節和晶片結構的其他方法來執行，從而減輕一些精度要求。 最終的絎縫可以安裝在一個包中或安裝在MCM上。 這種方法仍然允許使用傳統的凸塊鍵合和引線鍵合，並且實際上對於允許從外部系統到成品絎縫的通信是必要的。[8][9]
射頻模擬性能
[編輯]已在具有同質和異質半導體材料組的絎縫晶片組上進行了QP互連的多次測量插入損耗。射頻S參數測量範圍為DC至220 MHz。介於矽和砷化鎵之間，已證明從DC到100 GHz，QP互連小於0.1 dB的插入損耗，[2]且高達220 GHz下有小於0.8 dB的插入損耗。[10]
數字性能
[編輯]絎縫封裝互連已實現12吉比特/秒（Gbps）的比特率吞吐量，且在10 μm結節和10 μm晶片邊緣的間距無失真。 [11]
光學/光子學
[編輯]初步的光耦合損耗模擬和測量表明晶片間耦合損耗<6 dB間隙小於4 μm。當間隙接近零時，損耗迅速改善，這可以通過絎縫封裝裝配公差來實現。 [12] [13]
參考
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