Nieuwe Samsung H-Cube 2.5D-technologie integreert 6 HBM's voor HPC-toepassingen

Samsung Electronics heeft zijn hybride-substraatkubus (H-Cube)-technologie aangekondigd, een 2,5D-verpakkingsoplossing gespecialiseerd voor halfgeleiders voor HPC, AI, datacenter- en netwerkproducten die hoogwaardige verpakkingstechnologie voor grote oppervlakken vereisen.

H-Cube is gezamenlijk ontwikkeld door Samsung Electro-mechanics (SEMCO) en Amkor Technology en is geschikt voor hoogwaardige halfgeleiders die een groot aantal siliciumchips moeten integreren. Samsung zei dat het het gieterij-ecosysteem uitbreidt en verrijkt door verschillende pakketoplossingen te bieden om de uitdagingen van zijn klanten aan te pakken.

"In de huidige omgeving waar systeemintegratie steeds meer vereist is en substraatvoorraden beperkt zijn, hebben Samsung Foundry en Amkor Technology met succes H-Cube ontwikkeld om deze uitdagingen het hoofd te bieden", zegt JinYoung Kim, senior vice president van het wereldwijde R&D-centrum bij Amkor Technology. "Deze ontwikkeling verlaagt de toetredingsdrempels tot de HPC/AI-markt en toont succesvolle samenwerking en partnerschap tussen de gieterij en het uitbestede halfgeleiderassemblage- en testbedrijf (OSAT)."

H-Cube-structuur en functies

Dankzij de 2.5D-verpakking kunnen logische chips of geheugen met hoge bandbreedte (HBM) in een kleine vormfactor bovenop een siliciuminterposer worden geplaatst. De H-Cube-technologie van Samsung bestaat uit een hybride substraat in combinatie met een fine-pitch-substraat dat in staat is tot fine-bump-verbinding, en een high-density interconnection (HDI)-substraat, om grote formaten in 2.5D-verpakkingen te implementeren.

Met de recente toename van de specificaties die vereist zijn in de marktsegmenten van HPC, AI en netwerktoepassingen, worden verpakkingen met een groot oppervlak belangrijk omdat het aantal en de grootte van chips die in één pakket zijn gemonteerd, toeneemt of communicatie met hoge bandbreedte vereist is. Voor het bevestigen en verbinden van siliconen matrijzen, inclusief de tussenlaag, zijn substraten met een fijne pitch essentieel, maar de prijzen stijgen aanzienlijk na een toename in grootte.

Wanneer zes of meer HBM's worden geïntegreerd, neemt de moeilijkheid bij het vervaardigen van het substraat met een groot oppervlak snel toe, wat resulteert in verminderde efficiëntie. Samsung loste dit probleem op door een hybride substraatstructuur toe te passen waarin HDI-substraten die gemakkelijk in een groot gebied te implementeren zijn, worden overlapt onder een high-end fine-pitch substraat.

Door de pitch van de soldeerbal - die de chip elektrisch met het substraat verbindt - met 35% te verminderen in vergelijking met de conventionele balpitch, kan de grootte van het fine-pitch-substraat worden geminimaliseerd, terwijl HDI-substraat (module-PCB) onder de fijne-pitch wordt toegevoegd. pitch-substraat om de verbinding met het moederbord te beveiligen.

Om de betrouwbaarheid van de H-Cube-oplossing te verbeteren, heeft Samsung bovendien zijn eigen signaal-/stroomintegriteitsanalysetechnologie toegepast die stabiel stroom kan leveren en tegelijkertijd het signaalverlies of de vervorming tot een minimum beperkt bij het stapelen van meerdere logica-chips en HBM's.