게시 및 게시 날짜 : 2003/09/16

초고속 변속기와 초고 바카라 추천 장착을 달성하는 LSI 칩 연결 인터페이스를 성공적으로 개발했습니다

-10Gbps의 전송 속도와 저렴한 비용으로 최소 선 너비 75μm 인 바카라 추천도 미세 배선 개입을 생성 할 수 있습니다

포인트

  • 10GBPS에서 초고속 신호와 LSI 칩의 층간에 초고속 신호를 전송할 수있는 LSI 칩 간의 연결 배선을 형성하는 바카라 추천도 미세 배선 중재를 성공적으로 개발했습니다
  • 낮은 유전체 유기 유기 절연 재료 인 감광성 폴리이 미드를 사용하여 특성 임피던스 (AC 저항)와 50Ω에 일치하여 최소 선 너비를 가진 L바카라 추천 칩 사이의 전송 라인을 달성합니다
  • 차세대 LSI 연결 핀 (범프) 바카라 추천 20µm 피치 지원
  • 절연 필름으로서 감광성 폴리이 미드를 사용하면 제조 공정과 비용이 낮아질 수 있습니다


요약

전자 연구 부서 [Yoshikawa Hiroyuki의 회장] (이하 "AIST"라고 불리는) 전자 연구 부서 [ITO Junji 회장] 바카라 추천도 SI 그룹 [Sasaki Makoto 회장]은 일본 고급 전자 기술 연구소 (Sasaki Makoto)의 공동 벤처 (Sasaki Makoto)의 공동 벤처 (Sasaki Makoto)는 Institution of Advanced Science 및 The Institution of the Institution의 공동 벤처입니다 "ASET") 초고속 변속기와 초 바카라 추천도 장착을 달성하는 LSI 칩 연결에 바카라 추천도 미세 배선을 제공합니다Interposer성공적으로 개발되었습니다 (그림 1 참조)

L바카라 추천 칩의 성능은 CPU 칩입니다클럭 주파수와 마찬가지로 3GHz를 능가했으며 매년 큰 진전을 보였습니다 그러나 CPU 칩에서 메모리로 외부 버스의 신호 전송 클록 주파수는 약 500MHz이며 CPU 칩의 속도의 수십에 차이가 있으므로 전체 시스템 속도의 증가는 정보의 양에 대한 고원에 도달했습니다 따라서, LSI 칩 사이의 연결에 사용되는 변속기 클록 주파수는 LSI 칩의 클럭 주파수와 동일한 성능을 가져야합니다 이 수요를 충족시키는 기술은 바카라 추천도 시스템 통합 기술 (SIP)으로 여러 LSI 칩을 하나의 LSI 칩 인 것처럼 작동시키기 위해 연결하지만이 연구 및 개발은 3 차원 중첩 및 LSI 칩을 연결하기위한 바카라 추천도 미세 배선 개입기를 개발 한 최초의 연구였습니다 (그림 2 참조)

이번에 개발 된 바카라 추천도 미세 배선 개재는광전 고속 전송 모듈gbps기존 주변 장치 장치특성 임피던스가있는 고성능 신호 배선 구조Stripline구조) 이를 달성하기 위해, 감광성 폴리이 미드 (유전 상수 3)는 금속 배선 사이의 절연 층으로 사용된다 따라서 기존의 인쇄 회로 보드 기술을 사용한 최소 선 너비 (1 마이크로 미터 : 10-6m)의 배선에서 최소 선 너비가 75µm 인 배선으로 소형화를 달성했습니다 L바카라 추천 칩에 연결하려면 20µm 피치 Fine범프L바카라 추천 칩을 직접 연결하려면 (플립 칩 연결) 형성 과정을 수용하도록 설계되었습니다 또한, 바카라 추천도 미세 배선 개재의 제조 과정에서 고해상도 감광도가 필요합니다폴리이 미드절연 층을 사용함으로써, 미세한 계층 배선 연결 (연결을 통해)에 필요한 구멍 (구멍)의 형성은 광학 전송 기술 (리소그래피) 프로세스 만 사용하여 프로세스의 상당한 단순화를 사용하여 달성 될 수 있습니다 이를 통해 제조 공정 비용이 실제적으로 사용될 때 제조 공정 비용을 줄일 수 있습니다

이 연구 결과에 대한 자세한 내용은 2003 년 9 월 16 일부터 18 일까지 도쿄 (Keio Plaza Hotel)에서 개최 될 2003 International Solid-State and Materials Conference (SSDM2003)에서 발표 될 예정입니다

이 연구는 새로운 에너지 산업 기술 개발 조직 (NEDO) [Makino Riki의 회장] (이하 "NEDO")의 차세대 반도체 장치 프로세스 기본 기술 프로그램의 일환으로 수행되었습니다

이 연구와 관련된 세 가지 특허가 현재 보류 중입니다

개발 된 바카라 추천도 배선 인터페이서 사진

그림 1 : 개발 된 바카라 추천도 배선 개재의 사진
 
바카라 추천도 배선 인터페이스 단면 다이어그램
그림 2 : 바카라 추천도 배선 중재의 단면도

연구 배경

IT 혁명의 중심에있는 PC의 성능은 CPU 칩의 시계 주파수가 3GHz를 초과하는 것처럼 매년 극적인 진전을 이루고 있습니다 그러나 CPU 칩에서 메모리로 외부 버스의 신호 전송 클록 주파수는 약 500MHz이며 CPU 칩의 속도의 수십에 차이가 있으므로 전체 시스템 속도의 증가는 정보의 양에 대한 고원에 도달했습니다 따라서 LSI 칩 사이의 연결에 사용되는 변속기 클럭도 LSI 칩의 시계와 동일한 성능을 갖기 위해 필요 해지고 있습니다 또한 최근 몇 년 동안 유비쿼터스 정보 사회를 실현하기 위해 정보 모바일 장치와 같은 소규모 전자 장치에 대한 높은 기능성에 대한 수요가 증가하고 있으며 이러한 요구 사항을 충족시키기 위해 바카라 추천도, 바카라 추천도 시스템 통합 기술을 확립하는 것이 시급 해지고 있습니다

전 세계 여러 회사, 대학, 연구 기관 및 기타 기관이 기술 개발을위한 노력을 강화하고 있으며 일본에서는 회사, 대학 및 학문 사회 (특히 전자 제품 구현 협회)의 초점으로 연구 및 기술 개발이 점점 활발 해지고 있습니다

연구 기록

NEDO의 차세대 반도체 장치 장치 프로세스 기본 기술 프로그램 기본 기술 프로그램 "1999 년에 시작된 초고속 바카라 추천 전자 시스템 통합 (SI) 기술"은 3D LSI 칩 스태킹 기술, 광학 및 전기 조합 마운팅 기술 및 최적의 전이 디자인 기술의 세 가지 주제에 대한 전자 포장 분야의 연구 및 개발을 촉진하기 위해 협업 공동 연구 기관을 구성했습니다 특히, 3D LSI 칩 스택 및 장착 기술과 관련하여 ASET과 AIST는 실험 장비, 장비, 공동 실험, 정보 교환 등의 상호 사용을 통해 ASET과 AIST 간의 긴밀한 협력을 통해 콘크리트 결과를 꾸준히 달성했습니다

또한, AIST는 또한 민간 기업 (주로 중소 기업)과 협력하여 감광성 폴리이 미드 재료를 사용하여 단열 층의 형성, 동축 배선 인쇄 회로 보드, 측정 및 고전적 인 전자적 특성의 측정 및 평가 및 전자적 인 필자 분석 및 평가, 전자 현장 분석 및 평가 및 평가 및 평가 및 평가 및 평가 및 평가 및 평가 및 평가 및 평가 및 평가 및 평가 및 평가 및 평가 및 평가 및 평가 및 평가 및 평가, 고전적 인 퀴너의 측정 및 평가와 같은 기본 기술을 개발하기 위해 노력해 왔습니다 훌륭한 프로브

또한, 바카라 추천도 미세 배선 중재의 설계와 관련하여, 우리는 3 년 동안 공동 연구를 수행해온 AP 기술 연구소 (Hayakawa Hiroshi 회장)가 제공하는 블록 공중합 폴리이 미드 재료를 사용했습니다

연구 컨텐츠

이 연구는 3D L바카라 추천 칩 스택 및 광 전기 복합 장착 기술의 결과를 통합하는 3D 광학 전기 복합 장착 3D 모듈의 개발의 일부로 수행되었습니다 (그림 3 참조) The developed high den바카라 추천ty wiring interposer is an important part for electrically connecting a 3D chip stacked structure with an optical electrical high-speed transmis바카라 추천on module, and the existing technologies, ceramic board technology and glass and epoxy printed circuit board technology have a very advanced specification that is difficult to achieve due to high dielectric constant and problems with the roughness of the substrate surface 예를 들어, 두 기술 모두에서는 75 µm의 배선 너비가 불가능합니다

바카라 추천도 배선 중재의 제조는 낮은 유전성 상수를 특징으로하는 감광성 폴리이 미드 절연 층의 스핀 코팅, 자외선 Ray를 사용한 리소그래피를 통해 구멍의 구멍의 형성 및 미세한 금속 (Au) 배선의 형성을 포함하여 일련의 공정을 반복하여 달성되었다 층 특히, 폴리이 미드와 Au 사이의 접착이 약하기 때문에, 다른 금속 층이 도입되어 접착력을 개선했다 감광성 폴리이 미드를 다층화 할 때, 하부 층의 열처리 건조 공정은 용매가 하부 층으로부터 증발하고 기포를 형성하는 것을 방지하기 위해 최적화되었다 또한, 노출 조건은 폴리이 미드에서의 리프트 오프 감광성 저항에 대해 최적화되었다

제조 공정의 개발에서, 우리는 감광성 폴리이 미드의 노출 특성을 최적화하고, 감광성 폴리이 미드 절연 층의 다층 특성을 최적화하고, 미세 금속 배선을 형성하고, 프로토 타입 바카라 추천도 배선 개재물을 성공적으로 생성했습니다 제조 공정은 고해상도를 갖는 감광성 폴리이 미드 절연 층의 사용을 특징으로하며, 리소그래피 공정만으로는 연결을 통해 미세한 구멍의 형성이 달성되었다 다시 말해, 감광성 폴리이 미드를 적용 할 수 있고, 절연 층은 에칭 공정없이 리소그래피 공정을 통해서만 형성 될 수 있으며, 이는 제조 공정의 상당한 단순화를 초래한다 이를 통해 제조 비용이 실제적으로 사용될 때 제조 비용을 줄일 수 있습니다 또한, 바카라 추천도 미세 배선 중재 제조 공정의 개발은 감광성 폴리이 미드 최적화, 감광성 폴리이 미드 절연 층의 다층화 및 금속 배선을 소형화하고 궁극적으로 전체 제조 공정을 최적화하는 등 원소 기술에 대한 기본 연구를 수행했습니다 (그림 4 참조)

이 바카라 추천도 미세 배선 중재는 50Ω 특성 임피던스의 신호 배선을 가지고 있으며 선 너비가 75 µm ~ 175 µm 인 미세 배선을 실현합니다 또한, LSI 장치와의 연결은 20 μm의 미세 범프를 사용하여 250 ℃의 공정 온도로 플립 칩 본딩 형성 공정을 수용하도록 설계되었다 미세 범프 연결을 사용한 칩 스태킹 실험은 10 월 이후로 예정되어 있습니다

특성 평가는 초고속 시간 영역 (TDR 측정 기술)에 따라 평가되었습니다 측정 및 평가의 결과로, 미세 배선은 50Ω의 특성 임피던스 및 10Gbps의 신호 전송과 호환되는 것으로 확인되었다 (도 5 참조)벡터 네트워크 분석기s 매개 변수Evaluations are also being conducted

광전자 복합 장착 3D 모듈 개념 다이어그램

그림 3 광전성 복합 장착을위한 3D 모듈의 개념적 다이어그램
 
제작 프로세스 다이어그램
그림 4 제조 과정
 
공기 특성 평가 실험의 사진
그림 5 : 전기 특성 평가 실험

미래 계획

이시기에 개발 된 바카라 추천도 미세 배선 중재 기술은 바카라 추천도 배선 형성 기술로 널리 적용될 수있는 기본 기술이므로, 우리는이 기술에 관심이있는 민간 기업 및 대학과의 공동 개발을 통해 고성능 컴퓨터, 휴대용 전자 장치, 지능형 로봇, 정보 가전 제품 등을위한 실용적인 응용 기술을 개발할 계획입니다 (그림 6 참조

바카라 추천도 미세 배선 인터페이스를 사용한 바카라 추천도 시스템 통합 이미지

그림 6 : 바카라 추천도 미세 배선 개단을 사용한 통합 바카라 추천도 시스템의 이미지

터미널 설명

◆ Interposer
전자 ​​장치에 연결된 패키지, 회로 보드 등 사이에 배치 된 배선 치수를 변환하기위한 얇은 구조 여기서 초고속 L바카라 추천 칩과 연결하려면 10Gbps의 초고속 신호 전송 성능이 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ 시계 주파수
컴퓨터와 같은 디지털 회로를 구동하기위한 기준 신호 주파수를 나타냅니다 컴퓨터 CPU에 현재 사용되는 L바카라 추천 칩은 최대 3GHz의 시계 주파수에서 작동합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 광전자 고속 변속기 모듈
광학 통신 기술을 사용하여 L바카라 추천 칩 스택 된 모듈에서 신호의 고속 대량 대용량 전송을위한 모듈, 고성능 전자 시스템을 실현하기위한 모듈[참조로 돌아 가기]
◆ gbps
BPS는 초당 전송 될 수있는 비트 수를 나타내고 통신 속도 등을 나타내는 데 사용되는 단위입니다 수가 클수록 데이터 전송량이 많고 통신이 더 빠릅니다 GBPS는 데이터 전송량이 109 비트 이상인 통신 속도입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 특징적인 임피던스
고주파 영역에서 신호를 전송할 때 전송 라인으로 표시되는 고유 임피던스 이 값이 라인과 회로 사이에 일치하지 않으면 고속 신호를 전송할 수 없습니다 일반적으로 전자 장치 및 측정 장치는 50Ω로 설계되었으며 이번에는 Interposer 가이 값과 일치하도록 설계되었습니다[참조로 돌아 가기]
◆ Stripline
유전체에 묻힌 변속기 라인, 두 개의 근거와 전원 공급 장치 계층 사이에 샌드위치 된 전송 라인[참조로 돌아 가기]
◆ 범프
L바카라 추천 칩 사이와 L바카라 추천 칩과 인터페이스 사이에 연결하는 데 사용되는 작은 연결 핀 크기는 수십에서 수백 µm입니다 이번에는 20µm 피치로 연결을 지원합니다[참조로 돌아 가기]
◆ 플립 칩 연결
L바카라 추천 칩을 패키지에 직접 장착하는 연결 방법[참조로 돌아 가기]
◆ Polyimide
Imide 결합을 갖는 중합체 물질에 대한 일반적인 용어 내열성이 매우 높습니다 (350 ° C) 이 시간에 사용 된 폴리이 미드는 액체 폴리이 미드이며, 높은 해상도를 나타내는 감광성 특성을 제공 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ TDR 측정
tdr is시간 도메인 반사율에 대한 약어 이는 신호가 전기 펄스 신호를 매우 높은 상승 속도로 측정하는 라인 외에 라인을 따라 전파 될 때 반사 된 신호를 관찰함으로써 라인의 전기 특성 분포를 결정하는 측정 방법입니다[참조로 돌아 가기]
◆ 벡터 네트워크 분석기
고주파 신호의 입력 파형의 반사 및 전송 특성을 조사하는 측정 기기 커패시터 및 저항기와 같은 구성 요소에서 회로, 장비 및 변속기 회로와 같은 시스템에 이르기까지 광범위한 분석을 수행 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ S 매개 변수
회로 및 장비의 고주파 신호 입력 파형의 반사 및 전송 특성을 나타내는 매개 변수 이 매개 변수를 검사함으로써 회로 및 장비의 고주파 성능을 평가할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]


연락

연락처 양식