উন্নত প্যাকেজিংয়ের জন্য মৌলিক পরিভাষা

উন্নত প্যাকেজিং 'মুরের চেয়ে বেশি' যুগের প্রযুক্তিগত হাইলাইটগুলির মধ্যে একটি।প্রতিটি প্রক্রিয়া নোডে চিপগুলি ক্রমবর্ধমান কঠিন এবং ব্যয়বহুল হয়ে উঠছে, ইঞ্জিনিয়াররা উন্নত প্যাকেজে একাধিক চিপ স্থাপন করছেন যাতে তাদের আর সঙ্কুচিত করার জন্য সংগ্রাম করতে না হয়।এই নিবন্ধটি উন্নত প্যাকেজিং প্রযুক্তিতে ব্যবহৃত সবচেয়ে সাধারণ 10টি শব্দের একটি সংক্ষিপ্ত ভূমিকা প্রদান করে।

2.5D প্যাকেজ

2.5D প্যাকেজটি ঐতিহ্যগত 2D IC প্যাকেজিং প্রযুক্তির একটি অগ্রগতি, যা সূক্ষ্ম লাইন এবং স্থান ব্যবহারের অনুমতি দেয়।একটি 2.5D প্যাকেজে, বেয়ার ডাইসগুলিকে স্ট্যাক করা হয় বা সিলিকনের মাধ্যমে ভায়াস (TSVs) সহ একটি ইন্টারপোজার স্তরের উপরে পাশাপাশি রাখা হয়।বেস, বা ইন্টারপোজার স্তর, চিপগুলির মধ্যে সংযোগ প্রদান করে।

2.5D প্যাকেজটি সাধারণত হাই-এন্ড ASICs, FPGAs, GPUs এবং মেমরি কিউবের জন্য ব্যবহৃত হয়।2008 সালে Xilinx তার বড় এফপিজিএগুলিকে উচ্চ ফলন সহ চারটি ছোট চিপগুলিতে বিভক্ত করেছে এবং সিলিকন ইন্টারপোজার স্তরের সাথে সংযুক্ত করেছে।2.5D প্যাকেজগুলি এইভাবে জন্মগ্রহণ করে এবং শেষ পর্যন্ত উচ্চ ব্যান্ডউইথ মেমরি (HBM) প্রসেসর ইন্টিগ্রেশনের জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

একটি 2.5D প্যাকেজের চিত্র

3D প্যাকেজিং

একটি 3D IC প্যাকেজে, লজিক ডাই একসাথে স্ট্যাক করা হয় বা স্টোরেজ ডাই দিয়ে, বড় সিস্টেম-অন-চিপস (SoCs) তৈরি করার প্রয়োজনীয়তা দূর করে।ডাইগুলি একটি সক্রিয় ইন্টারপোজার স্তর দ্বারা একে অপরের সাথে সংযুক্ত থাকে, যখন 2.5D IC প্যাকেজগুলি ইন্টারপোজার স্তরে উপাদানগুলি স্ট্যাক করার জন্য পরিবাহী বাম্প বা TSV ব্যবহার করে, 3D IC প্যাকেজগুলি TSVs ব্যবহার করে উপাদানগুলির সাথে সিলিকন ওয়েফারের একাধিক স্তর সংযুক্ত করে।

TSV প্রযুক্তি হল 2.5D এবং 3D IC প্যাকেজ উভয় ক্ষেত্রেই মূল সক্ষম প্রযুক্তি, এবং সেমিকন্ডাক্টর শিল্প 3D IC প্যাকেজে DRAM চিপ তৈরি করতে HBM প্রযুক্তি ব্যবহার করছে।

3D প্যাকেজের একটি ক্রস-বিভাগীয় দৃশ্য দেখায় যে সিলিকন চিপগুলির মধ্যে উল্লম্ব আন্তঃসংযোগ ধাতব তামা TSV-এর মাধ্যমে অর্জন করা হয়।

চিপলেট

চিপলেট হল 3D IC প্যাকেজিংয়ের আরেকটি রূপ যা CMOS এবং নন-CMOS উপাদানগুলির ভিন্নধর্মী একীকরণ সক্ষম করে।অন্য কথায়, এগুলি একটি প্যাকেজে বড় SoC-এর পরিবর্তে ছোট SoC, যাকে চিপলেটও বলা হয়।

একটি বৃহৎ এসওসিকে ছোট, ছোট চিপস-এ বিভক্ত করা সিঙ্গেল বেয়ার ডাইয়ের তুলনায় উচ্চ ফলন এবং কম খরচ প্রদান করে।কোন প্রক্রিয়া নোড ব্যবহার করতে হবে এবং এটি তৈরি করতে কোন প্রযুক্তি ব্যবহার করতে হবে তা বিবেচনা না করেই চিপলেট ডিজাইনারদের আইপি-র বিস্তৃত পরিসরের সুবিধা নিতে দেয়।তারা চিপ তৈরি করতে সিলিকন, গ্লাস এবং লেমিনেট সহ বিস্তৃত উপকরণ ব্যবহার করতে পারে।

চিপলেট-ভিত্তিক সিস্টেমগুলি একটি মধ্যস্থতাকারী স্তরে একাধিক চিপলেট দ্বারা গঠিত

ফ্যান আউট প্যাকেজ

একটি ফ্যান আউট প্যাকেজে, আরও বাহ্যিক I/O প্রদানের জন্য "সংযোগ" চিপের পৃষ্ঠ থেকে ফ্যান করা হয়।এটি একটি epoxy ছাঁচনির্মাণ উপাদান (EMC) ব্যবহার করে যা সম্পূর্ণরূপে ডাই এ এমবেড করা হয়, ওয়েফার বাম্পিং, ফ্লাক্সিং, ফ্লিপ-চিপ মাউন্টিং, পরিষ্কার করা, নীচে স্প্রে করা এবং নিরাময়ের মতো প্রক্রিয়াগুলির প্রয়োজনীয়তা দূর করে৷অতএব, কোন মধ্যস্থতাকারী স্তরের প্রয়োজন হয় না, ভিন্ন ভিন্ন একীকরণকে অনেক সহজ করে তোলে।

ফ্যান-আউট প্রযুক্তি অন্যান্য প্যাকেজ প্রকারের তুলনায় বেশি I/O সহ একটি ছোট প্যাকেজ অফার করে এবং 2016 সালে এটি প্রযুক্তির তারকা ছিল যখন Apple তার 16nm অ্যাপ্লিকেশন প্রসেসর এবং মোবাইল DRAM আইফোনের জন্য একটি একক প্যাকেজে সংহত করতে TSMC-এর প্যাকেজিং প্রযুক্তি ব্যবহার করতে সক্ষম হয়েছিল। 7.

ফ্যান-আউট প্যাকেজিং

ফ্যান-আউট ওয়েফার লেভেল প্যাকেজিং (FOWLP)

FOWLP প্রযুক্তি হল ওয়েফার-লেভেল প্যাকেজিং (WLP) এর একটি উন্নতি যা সিলিকন চিপগুলির জন্য আরও বাহ্যিক সংযোগ প্রদান করে।এটিতে একটি ইপোক্সি ছাঁচনির্মাণ উপাদানে চিপটি এম্বেড করা এবং তারপর ওয়েফার পৃষ্ঠে একটি উচ্চ ঘনত্ব পুনঃবন্টন স্তর (RDL) তৈরি করা এবং একটি পুনর্গঠিত ওয়েফার গঠনের জন্য সোল্ডার বল প্রয়োগ করা জড়িত।

FOWLP প্যাকেজ এবং অ্যাপ্লিকেশন বোর্ডের মধ্যে প্রচুর সংখ্যক সংযোগ প্রদান করে এবং ডাইয়ের চেয়ে সাবস্ট্রেটটি বড় হওয়ায় ডাই পিচটি আসলে আরও শিথিল।

একটি FOWLP প্যাকেজের উদাহরণ

ভিন্নধর্মী একীকরণ

উচ্চ-স্তরের সমাবেশগুলিতে পৃথকভাবে নির্মিত বিভিন্ন উপাদানগুলির একীকরণ কার্যকারিতা বাড়াতে এবং অপারেটিং বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করতে পারে, তাই সেমিকন্ডাক্টর উপাদান নির্মাতারা একটি একক সমাবেশে বিভিন্ন প্রক্রিয়া প্রবাহের সাথে কার্যকরী উপাদানগুলিকে একত্রিত করতে সক্ষম হয়।

ভিন্নধর্মী ইন্টিগ্রেশন সিস্টেম-ইন-প্যাকেজ (SiP) এর অনুরূপ, কিন্তু একটি একক সাবস্ট্রেটে একাধিক বেয়ার ডাইকে একত্রিত করার পরিবর্তে, এটি একটি একক সাবস্ট্রেটে চিপলেট আকারে একাধিক আইপিকে একত্রিত করে।ভিন্নধর্মী একীকরণের মূল ধারণা হল একই প্যাকেজে বিভিন্ন ফাংশনের সাথে একাধিক উপাদান একত্রিত করা।

ভিন্নধর্মী একীকরণে কিছু প্রযুক্তিগত বিল্ডিং ব্লক

এইচবিএম

HBM হল একটি মানসম্মত স্ট্যাক স্টোরেজ প্রযুক্তি যা স্ট্যাকের মধ্যে এবং মেমরি এবং লজিক্যাল উপাদানগুলির মধ্যে ডেটার জন্য উচ্চ ব্যান্ডউইথ চ্যানেল সরবরাহ করে।HBM প্যাকেজগুলি মেমরি ডাই স্ট্যাক করে এবং আরও I/O এবং ব্যান্ডউইথ তৈরি করতে TSV-এর মাধ্যমে একসাথে সংযুক্ত করে।

এইচবিএম হল একটি জেইডিইসি স্ট্যান্ডার্ড যা অ্যাপ্লিকেশন প্রসেসর, জিপিইউ এবং এসওসি সহ একটি প্যাকেজের মধ্যে একাধিক স্তরের DRAM উপাদানগুলিকে উল্লম্বভাবে সংহত করে।HBM প্রাথমিকভাবে হাই-এন্ড সার্ভার এবং নেটওয়ার্কিং চিপগুলির জন্য একটি 2.5D প্যাকেজ হিসাবে প্রয়োগ করা হয়।HBM2 রিলিজ এখন প্রাথমিক HBM রিলিজের ক্ষমতা এবং ঘড়ির হারের সীমাবদ্ধতাকে সম্বোধন করে।

HBM প্যাকেজ

মধ্যবর্তী স্তর

ইন্টারপোজার লেয়ার হল সেই কন্ডুইট যার মাধ্যমে প্যাকেজের মাল্টি-চিপ বেয়ার ডাই বা বোর্ড থেকে বৈদ্যুতিক সংকেতগুলি পাস করা হয়।এটি সকেট বা সংযোগকারীগুলির মধ্যে বৈদ্যুতিক ইন্টারফেস, যা সংকেতগুলিকে আরও দূরে প্রচার করার অনুমতি দেয় এবং বোর্ডের অন্যান্য সকেটগুলির সাথেও সংযুক্ত থাকে।

ইন্টারপোজার স্তরটি সিলিকন এবং জৈব পদার্থ দিয়ে তৈরি হতে পারে এবং মাল্টি-ডাই ডাই এবং বোর্ডের মধ্যে সেতু হিসাবে কাজ করে।সিলিকন ইন্টারপোজার স্তরগুলি উচ্চ সূক্ষ্ম পিচ I/O ঘনত্ব এবং TSV গঠন ক্ষমতা সহ একটি প্রমাণিত প্রযুক্তি এবং 2.5D এবং 3D IC চিপ প্যাকেজিংয়ে একটি মূল ভূমিকা পালন করে৷

একটি সিস্টেম বিভাজিত মধ্যবর্তী স্তরের সাধারণ বাস্তবায়ন

পুনর্বন্টন স্তর

পুনঃবন্টন স্তরে তামার সংযোগ বা প্রান্তিককরণ রয়েছে যা প্যাকেজের বিভিন্ন অংশের মধ্যে বৈদ্যুতিক সংযোগ সক্ষম করে।এটি ধাতব বা পলিমেরিক অস্তরক উপাদানের একটি স্তর যা বেয়ার ডাই দিয়ে প্যাকেজে স্ট্যাক করা যেতে পারে, এইভাবে বড় চিপসেটের I/O ব্যবধান হ্রাস করে।পুনঃবন্টন স্তরগুলি 2.5D এবং 3D প্যাকেজ সমাধানগুলির একটি অবিচ্ছেদ্য অংশ হয়ে উঠেছে, যা তাদের উপর থাকা চিপগুলিকে মধ্যস্থতাকারী স্তরগুলি ব্যবহার করে একে অপরের সাথে যোগাযোগ করতে দেয়৷

পুনঃবন্টন স্তর ব্যবহার করে সমন্বিত প্যাকেজ

টিএসভি

TSV হল 2.5D এবং 3D প্যাকেজিং সমাধানগুলির জন্য একটি মূল বাস্তবায়ন প্রযুক্তি এবং এটি একটি তামা-ভরা ওয়েফার যা সিলিকন ওয়েফার ডাই এর মাধ্যমে একটি উল্লম্ব আন্তঃসংযোগ প্রদান করে।এটি একটি বৈদ্যুতিক সংযোগ প্রদানের জন্য পুরো ডাই জুড়ে চলে, যা ডাইয়ের একপাশ থেকে অন্য দিকে সংক্ষিপ্ততম পথ তৈরি করে।

ওয়েফারের সামনের দিক থেকে থ্রু-হোল বা ভায়াগুলি একটি নির্দিষ্ট গভীরতায় খোদাই করা হয়, যা পরে একটি পরিবাহী উপাদান (সাধারণত তামা) জমা করে উত্তাপ এবং ভরাট করা হয়।একবার চিপ তৈরি হয়ে গেলে, TSV আন্তঃসংযোগ সম্পূর্ণ করার জন্য ওয়েফারের পিছনের দিকের ভিয়াস এবং ধাতু জমা করার জন্য এটিকে ওয়েফারের পিছনের দিক থেকে পাতলা করা হয়।