이종 통합 애플리케이션을 위한 3D 시스템 패키지용 유리 패널 임베딩 설계 및 시연
소환
Ravichandran, S., Yamada, S., Ogawa, T., Shi, T., Liu, F., Smet, V., Sundaram, V., & Tummala, R. (2019). 이종 통합 애플리케이션을 위한 3D 시스템 패키지용 유리 패널 내장 설계 및 시연. 마이크로 전자공학 및 전자 패키징 저널 , 16 (3), 124–135. https://doi.org/10.4071/imaps.930748
키워드
- 유리 패널 임베딩(GPE)
- 이기종 통합
- 3D 시스템 패키지(SiP)
- 웨이퍼 레벨 팬아웃(WLFO)
- 유리를 통한 비아(TGV)
- 다이 시프트
- 표면 평탄도
- 재배포 계층(RDL)
- 전기적 성능
- 신뢰할 수 있음
짧은
이 기사에서는 고성능 이기종 통합 애플리케이션을 위해 GPE(유리 패널 임베딩)를 사용하는 3D 패키징 기술을 소개합니다. 이 신기술은 현재 기술의 한계를 해결하고 고밀도 I/O, 우수한 전기적 성능 및 대형 차체 크기 애플리케이션에 대한 잠재력을 가능하게 합니다.
요약
2019년 Journal of Microelectronics and Electronic Packaging 에 게재된 이 기사는 Glass Panel Embedding(GPE)이라는 새로운 3D 패키징 기술을 소개하고 시연합니다. Siddharth Ravichandran, Shuhei Yamada, Tomonori Ogawa, Tailong Shi, Fuhan Liu, Vanessa Smet, Venky Sundaram 및 Rao Tummala가 작성한 이 기사는 전자 장치의 이기종 통합을 혁신할 수 있는 GPE의 잠재력을 강조합니다.
기사에 대한 요약 설명은 다음과 같습니다.
- 전자 산업에는 고성능 및 전력 효율성에 대한 요구로 인해 이종 통합을 위한 고급 패키징 기술이 필요합니다.
- WLFO(웨이퍼 레벨 팬아웃) 패키징은 유망하지만 EMC(에폭시 몰드 화합물)에 의존하기 때문에 큰 다이 이동, 거친 표면 및 수분 흡수와 같은 문제로 인해 대형 본체 응용 분야에서의 사용이 제한됩니다.
- 이와 대조적으로 GPE는 유리를 다이 임베딩용 캐리어로 활용하므로 EMC를 사용하는 기존 WLFO에 비해 몇 가지 이점을 제공합니다. GPE는 다음을 제공합니다.
- 우수한 전기적 성능: EMC와 비교하여 유리는 더 높은 주파수에서 손실이 적기 때문에 고속 애플리케이션에 적합합니다.
- 향상된 설계 유연성: 인터포저 및 실리콘 브리지와 달리 GPE는 범프 제한이 없으며 실리콘과 같은 재배포 배선을 허용하여 I/O 밀도를 높이고 비용을 절감합니다.
- 향상된 신뢰성: GPE의 맞춤형 유리 CTE는 신뢰성을 향상시키고 EMC 기반 패키지와 달리 직접 보드 부착을 허용합니다.
- 이 기사에서는 3D GPE의 제조 공정을 간략하게 설명하고 기존 WLFO의 다이 이동 및 표면 평탄성 문제와 같은 한계를 극복하기 위해 구현된 파라메트릭 공정 개선 사항을 자세히 설명합니다. 이러한 개선 사항에는 다음이 포함됩니다.
- 다이 부착 필름(DAF)을 사용한 새로운 다이 임베딩 공정을 통해 다이 시프트를 2mm 미만으로 최소화합니다.
- 유전체의 적층 및 경화 조건을 최적화하여 5mm 이하의 표면 평탄도를 달성합니다.
- via-in-via 접근 방식을 사용하여 250mm 얇은 유리 패널에 직경 25mm 및 피치 300mm의 유리 관통형 비아(TGV)를 성공적으로 통합했습니다. 이 방법은 수율, 신뢰성 및 전기적 성능을 향상시킵니다.
- 이 기사는 이러한 발전을 통해 구현된 3D GPE가 이기종 통합을 위한 비용 효율적이고 밀도가 높은 고성능 솔루션을 제공한다는 점을 강조하며 마무리됩니다.