新式矽中介层实现3D晶片堆叠

三维(3D)晶片堆叠可望成为半导体整合的未来。然而，目前针对内部分层的散热问题仍悬而未决，从而推动业界转向采用矽中介层。最近一款由Silex与BroadPak公司联手开发的新式矽中介层技术，可望克服这项挑战，使 3D 晶片整合导入量产。
这种一开始在晶片和基板中间插入矽中介层的封装方式称为 2.5D 技术，但由于晶片与矽中介层采用并排布局，并透过矽穿孔(TSV)技术，因而实现了晶片与基板间的3D互连。截至目前为止，只有台积电(TSMC)是唯一能够提供量产中介层的供应商，而赛灵思(Xilinx)则是其唯一公开发布的客户。最近，另一家代工厂Silex Microsystems以及一家 3D 整合供应商BroadPak联手针对大众市场推出新的矽中介层解决方案。

Silex Microsystems行销与策略联盟副总裁Peter Himes表示：「大多数公司都缺乏整合的技术与方法，而目前的解决方案又过于昂贵且建置风险高。」

据市场研究公司Yole Developement预测，在未来的五年内，矽中介层市场将以88%的年成长率(CAGR)成长。所有的大型半导体制造商正致力于寻求提升其3D整合能力，但除非解决散热问题，否则矽中介层仍是目前实现3D的唯一出路。Silex与BroadPak公司宣称，透过他们开发的矽中介层新方法，能够克服成本、工程、可靠性与供应链等目前阻碍大量市场采用的瓶颈。

BroadPak公司总裁兼执行长Farhang Yazdani说：「截至目前为止，矽中介层技术已受限于几家公司。因此，BroadPak与Silex公司开发出一种业界正引颈期盼的技术解决方案与供应链基础架构。」


Silex/BroadPak的矽中介层技术透过矽穿孔(TSV)，让多个晶片在一个共同的基板上实现3D互连。
（来源：BroadPak）

Silex公司已经利用这种矽中介层实现 ASIC 与专用 MEMS 晶片的互连了，而此次与BroadPak的合作，则象征首次为半导体制造商推出基于该技术的产品。两家公司联手开发的矽中间层技术不但可实现大量制造，还具备许多 3D 晶片堆叠的优势，包括增加频宽、降低延迟以及降低系统功耗等。

Silex与BroadPak公司建议，该新式矽中介层技术符合功率、混合讯号、连网、系统单晶片(SoC)、微控制器以及其他嵌入式应用。该矽中介层解决方案包括协同设计与特性表征服务、热应力和讯号完整性等性能评估，以及一个完整的的供应链。


Silex/BroadPak联手开发矽中介层技术
（来源：BroadPak）

编译：Susan Hong

(参考原文：3-D interposers stack chips，by R Colin Johnson)