對半導體相關業者來說,各式先進工藝的演進向來是左右技術與市場發展的關鍵。不過,隨著工藝發展,也有迥然不同的作法可望問世,進而帶來通盤改變,而3DIC便是其中之一。
對半導體業者而言,只要能兼顧高效能、低成本與小尺寸的特性,通常便能在這一領域攻城略地、站穩腳跟。而在過去的作法中,則多以工藝演進最為關鍵,隨著工藝持續演進,便能提供更具效能、更便宜與更快問世的產品。
而在消費電子(CE)產品持續被期待能提供更多樣功能的同時,也被要求能做得更小、更輕和更便宜。因此,半導體產業的重大挑戰之一,即是如何找出整合設計的最佳解決方案,同時能滿足現有或未來各種應用所需。正因為電子產品已從單一應用功能發展為多樣化的應用功能,為了在有限的尺寸中裝入更多的功能,整合性的系統單芯片(SystemonChip,SoC)就成了過去幾年中致力發展的解決方案。
技術持續演進芯片整合方式紛呈
然而,目前SoC的發展也遇到了瓶頸,例如模擬與數字等不同生產技術的功能,不易通過SoC工藝整合在一起;又或者若要將這些功能勉強整合在一起來生產SoC,將會產生成本太高的問題。另外,SoC的問世時間,也同樣是一大挑戰。尤其該種技術先天上適合量大且生命周期長的應用,因此問世時間一向較長,也成設計快速汰換產品的致命傷。
因此,為了解決上述的兩難問題,業界進而催生了稱為系統級封裝(SysteminPackage,SiP)的解決方案。SiP能將不同的元件通過封裝技術整合在一起,為最終產品提供小而功能多樣的解決方案。但不幸的是,當封裝需求變得更復雜時,現有的SiP技術也遭遇到運行速度、功耗和尺寸等設計上的瓶頸。
為了讓微型化的路能繼續走下去,今日的封裝技術已走向三維的設計方式。三維的設計技術雖有助于提升如閃存(FlashMemory)的應用效率,但其周邊互連界面能力的好壞卻又會是另一個限制因素,同時其成本也相當高。此外,采用三維封裝雖能將各種芯片整合在一起,但因芯片與芯片之間的連結線路過長,進而會產生運算速度慢、高熱和時序一致性等議題。
|