Chip-Scale упаковки и высокоскоростной памяти - Упаковка

DRAM устройств обработки данных, передачи и от процессора в компьютерных системах. DRAM модули используются во многих приложениях из материнских плат настольных ПК на ноутбуки, серверы и карманные компьютеры. Как увеличения спроса на более высокую производительность в более мелких пакетов, необходимо для более быстрого, DRAM высокой плотности увеличивается.

В полупроводниковой промышленности, устройств памяти, таких как DRAM и флэш-памяти занимают значительный сегмент единицы по сравнению с процессорами и микроконтроллер единиц (MCU). Число чипов DRAM или пакетов производится каждый год значительно больше, чем процессоры с ПК как правило, имеет только один процессор, а несколько чипов памяти.

Исторически сложилось, что скорость памяти устройства отстает от процессора. С появлением высокоскоростных микропроцессоров, таких как Intel Корпорация 'с Pentium 4 и Advanced Micro Devices Инк' ы Athlon превышение скорости 2 ГГц, скорость модулей памяти также увеличился с менее чем 100MHz почти до 1 ГГц. В то же время, памяти плотность на уровне чипа возросла с 5l2Kbit к 256Mbit и выше.

По мере того как процессоры на более высоких скоростях и портативных компьютеров и карманных компьютеров продолжают улучшать производительность, в то же время становится легче и сэр необходимости более оперативного, устройства высокой плотности памяти усиливается.

DRAM-технический прогресс

В начале 1990-х, архитектуры DRAM дизайн был основан на быстром режиме страницы (FPM), а затем расширенный вывод данных (EDO) форматы. В 1997 году была введена SDRAM и быстро стал основной технологии с ее существенный выигрыш в системной шины - от 20 МГц до более чем 100MHz. Типичные концентрации памяти, также улучшилась SDRAM, переходя от 5l2Kbit на 64Mbit.

В 1998 году Rambus разработала революционную высокоскоростной (800 МГц) Rambus прямых DRAM (RDRAM), и она была принята для Intel P4 в начале 2000 года. Усовершенствованные технологии SDRAM, назначенные как Double Data Rate (DDR) SDRAM, также был разработан в 1998 году, чтобы конкурировать с RDRAM. DDR SDRAM в настоящее время доступен в 333, а новые поколения, как ожидается, превысит 400 МГц DDR II, когда вводится с 400MHZ и 800 МГц скорость в 2003 году.

Многие аналитики предсказывают, что DDR SDRAM станет доминирующей технологией памяти 2003, перейдя на всех платформах, включая настольные ПК, рабочие станции, ноутбуки, серверы и сети / связи периферийных устройств. Rambus не согласен, ссылаясь на DDR-компонента в наличие проблем и близко дельта цена с RDRAM. Rambus планировала недорогих 4-банк дизайн, но последние новости утверждает, что этот недорогой 4iRDRAM дизайн уже не может поддержке Intel.

Упаковка DRAM

Первые DRAM модули, используемые двойного пакета встроенных (DIP) компонентов вставляется через отверстие печатных плат (PWBs) во время монтажа. С появлением поверхностного монтажа технологии, запаянным onj-изгибов (SOJs), а затем тонкие небольшие пакеты плана (TSOPs) стал наиболее популярных пакетов используется для создания модулей DRAM памяти.

Большинство современных модулей памяти производятся с использованием TSOP компонентов. Как DRAM чипы двигаться к большей плотностью, более высокую скорость и умереть сокращаться, они переключаются на меньшие масштабы чип-пакеты (CSP), корпуса чуть больше, чем фактическая фишек. ППО уменьшить след пакета допуская при высокой плотности соединений, которые обеспечивают повышенную производительность. CSP пакеты обычно имеют следы менее чем в 1,2 раза размер кристалла по сравнению с 2,7 раза умереть размер пакетов TSOP.

конфигураций модулей памяти двигаются в направлении использования ППО с высокой плотностью монтажа. Основной пакет CSP настоящее время используется для DRAM являются микроорганизмы массив сетки мяч ([микро] BGA, о торговой Tessera технологий Инк) и памяти мяч Grid Array (mBGA, о торговой Toshiba Corp.) BGAs как правило, имеют более короткий путь я знаком, и поэтому лучше электрические характеристики по сравнению с свинцово-кадр TSOP пакеты для высокоскоростных приложений.

Пакет BGA была впервые разработана в Соединенных Штатах otorola Инк в конце 1980-х годов, и японские в том числе с Compani Matsushita (Panasonic), НЭК, Toshiba и Fujitsu развитых ППО в начале 1990-х. CSP было второе поколение технологии, разработанной после начала BGA, чтобы получить признание промышленности. CSP был первоначально считалось, что промежуточный вариант между ГК и флип-чип, который считается главным пакета, как он использует ни один из пакетов на всех. Успех ФИП-чипа зависит от удачной умереть (KGD), testin процесс, который проверяет каждый умереть на пластины до пластины на чипы кубиками). Но отсутствие надежного тестирования пластины уровня для KGD препятствует распространению флип-чип. В результате, CSI имеет по умолчанию стал пакет гл лед для миниатюризации - легче, меньше быстрее - и в конечном итоге начальнику. Модули памяти RDRAMRIMM были первые принять крупного производства драмов использованием технологии CSP. Наибольшее применение определяемый Intel для пакетов флэш-память используется в Tessera [ми CRO] BGA.

Другие виды однокристальный пакеты, разработанные для устройств памяти, относятся экстремальные тонкий чип пакета шкала (etCSP) по технологии Amkor Инк и флип-свинцово-на-чипе (FLOC) от Fujitsu ООО

Другой известный как processs Stacked DRAM является новой технологии упаковки, что является эффективным средством увеличения плотности в качестве меньшей занимаемой площади. Тем не менее, два фактора могут запретить укладки стать широкое применение технологий. Процесс является дорогостоящим для построения и тестирования, и, как микросхемы памяти увеличивается с уменьшением плотности в вафельном литографии (менее 0,13 микрон), размер кристалла уменьшится и, следовательно, существенно уменьшить потребность в пакете друг на друга. Высокой плотности памяти модули, используя Stacked ТОПы были доступны на коммерческой основе в течение некоторого времени, и такие компании, как Amkor предлагаем несколько новых поколений сложенных ППО.

Флип-чип технологии по-прежнему на горизонте с большим интересом в заявке на памяти DRAM, как расходы на пластины уровня натыкаясь (соединительные метод) флип-чип продолжает сокращаться. Технически возможность прямого приложить чип (DCA), процесс, который использует флип-чип технологии в процессе сборки - также разработанный Motorola, оказался звук. Однако, для DRAM CIPS принять флип-чип упаковки, I / O должна быть перераспределены от центра связи в формате массив области, и это, скорее всего, повышения затрат. Самый большой недостаток для использования ФК "или АКН снова необходимость KGD с модулем памяти, в основном многокристальный модуль (MCM), как и другие технологии MCM, необходимость KGD имеет важное значение. Высокие затраты на ремонт настоящее время еще один недостаток.

Другой подход после флип-чип концепции является технология Micro пинг впервые в Форм-фактор инк

Уэйн Кох является SMT директор Kingston Technology А.Ш. "в Fountain Valley, Калифорния