Conception de technologies d'encapsulation multidimensionnelle configurables

多维可配置封装技术概念

• 批准号: RGPIN-2014-03709
• 负责人: Blaquière, Yves
• 金额: $ 1.82万
• 依托单位: École de technologie supérieure
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2017-01-01 至 2018-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=637178
• 关键词: Conception; de; technologies; encapsulation; multidimensionnelle

Les technologies d’encapsulation multidimensionnelle, tel l’empilement de dés de silicium (puces), permettent de réduire significativement les dimensions et le poids, tout en augmentant la fonctionnalité de systèmes électroniques modernes, tels les téléphones cellulaires. Elles intègrent dans un seul boitier des processeurs, des mémoires, des capteurs, des antennes, des dispositifs hétérogènes et électromécaniques, et permettent un très grand nombre de terminaux électriques et optiques entre eux. Ce grand nombre de terminaux est rendu possible entre autres par l’exploitation des techniques récentes de perçage du silicium (Through Silicon Vias, TSVs). Pour faciliter l’intégration, des interposeurs passifs en silicium avec TSVs et plusieurs couches de métallisation sont construits pour s’aligner aux patrons de terminaux (billes, plots) de chaque dé de silicium, et utilisés comme structure passive d’interconnexions entre les puces. Ces structures sont dédiées à chaque puce, et par conséquent, augmentent le coût d’intégration. Par ailleurs, ces technologies d’encapsulation multidimensionnelle présentent plusieurs défis additionnels, entre autres de fiabilité (rendement, gestion thermique, dissipation de puissance, alignement des puces), de testabilité, de diagnostic et de coûts.L’objectif principal à long terme du programme vise à réduire les risques et les incertitudes pour rendre configurables les technologies d'encapsulation multidimensionnelle. L’originalité du programme de recherche consiste en la création d’un interposeur actif intelligent peuplée d’une mer de plots configurables de très petites dimensions, telles qu’un ou plusieurs plots puissent être électriquement connectés à un TSV ou une micro-bille de la puce en contact. L’élaboration d’un réseau d’interconnexions configurables permettrait de relier n’importe quels plots ou TSVs de l’interposeur aux autres. Le principal défi de cette recherche est la grande densité et la taille des micros-billes qui atteignent plus de 25 000 micro-billes par puce avec des diamètres inférieurs à 2 µm. Cette propriété de configuration ouvrira les portes vers un prototypage plus rapide et rendra l’assemblage insensible à l’alignement des plots avec une réduction significative des coûts de réalisation et de test.Plus précisément, mes étudiants et moi aurons comme objectifs à court terme (1) d’étudier et élaborer des structures d’interconnexions et de plots configurables intégrées dans un interposeur intelligent qui pourront s'adapter à tout patron et type de micros-billes de puces en contact avec l’interposeur; (2) d’explorer des méthodes et créer des circuits compact pour que chaque plot de l’interposeur configurable puisse s’adapter à des signaux tant analogiques que numériques ou (3) se configurer pour alimenter en puissance le TSV ou micro-bille de la puce en contact avec le plot avec une valeur configurable pour la tension d’alimentation; (4) d’investiguer et de créer des méthodes et des techniques pour insérer dans l’interposeur des instruments de vérification pour faciliter le test et le diagnostic de la structure d'empilement à 3 dimensions. Seules ces instruments pour observer les caractéristiques électriques, thermiques et mécaniques aux interfaces entre les puces constituerait une contribution majeure aux technologies d’encapsulation.Très peu sinon aucune recherche a évalué la possibilité de rendre configurable les technologies d'empilement multi-puces. Les fruits de cette recherche unique au monde permettront de mieux comprendre les limites et la faisabilité de créer des interposeurs intelligents configurables, et en conséquence d'augmenter substantiellement la compétitivité des industries canadiennes d’encapsulation et d’intégration multidimensionnelles.

Les technologies d'encapsulation multidimensionnelle，tel l'empilement de dés de silicium（puces），permettent de réduire significativement les dimensions et le poids，tout en augmentant la fonctionnalité de systèmes électroniques modernes，tels les téléphones cellulaires.这些设备包括处理器、备忘录、电容器、天线、热处理器和机电设备，并允许欧洲之间的电气和光学终端的大名称。Ce grand nombre de terminaux est rendu possible entre autres par l'exploitation des techniques récentes de perçage du silicium（Through Silicon Vias，TSV）.为了便于集成，具有TSV的无源硅插入器和多个金属化沙发必须与硅交换终端（账单、地块）的用户对齐，并使用类似于无源结构的互连结构。这些结构是深褐色的，因此，增加了整合的难度。Par ailleurs，ces technologies d'encapsulation multidimensionnelle presentent plusieurs défis additionnels，entre autres de fiabilité（rendement，gestion mixtque，dissipation de puissance，decapsulement des puces），de testabilité，de diagnosis et de cobjectives. L'objectif principal à long泰尔梅du programme vise à réduire les risques et les inceritudities pour rendre configurables les technologies d'encapsulation multidimensionnelle. L'originalité du programme de recherche consiste en la creéation d'un interposeur actif intelligent peuplée d'une mer de plots configurables de très petites dimensions，telles qu 'un ou plusieurs plots puissent être électriquement connectés à un TSV ou une micro-bille de la puce en contact. L'écurd'un réseau d'interconnexions configurables permetrait de relier n'importe quels plots ou TSV de l'interposeur aux autres.这种研究的主要障碍是微粒子密度和微粒子的数量，微粒子的密度加上25000个微粒子，每一个微粒子的直径为2微米。Cette propriété de configuration ouvrira les portes vers un prototypage plus rapide et rendra l'assembly insensitive à l'acquisition des plots avec une réduction significative des coefficients de réalisation et de test. Plus précisément，me étudiants et moi aurons comme objectifs à court泰尔梅（1）研究和工作人员在一个智能插入器中集成可配置的互连结构和绘图，该插入器可完全适配于客户和（2）探测器的方法和电路的构造，该电路紧凑，用于绘制可配置的插入器的压力曲线，或用于数字模拟信号的适配器，或（3）配置TSV的压力曲线，或与具有可配置的压力值的绘图的接触的微探针;（4）研究和创建用于插入三维填充结构验证仪器的方法和技术。Seules ces instruments pour observer les caractéristiques électriques，mécaniques et mécaniques aux interfaces entre les puces constituerait une contribution increase major aux technologies d'encapsulation. Très peu sinon aucune recherche a évalué la possibilité de rendre configurable les technologies d'empilement multi-puces.这些研究成果在Au monde permettront de mieux中是独一无二的，它包括了制造可配置的智能中间件的局限性和可行性，以及增强加拿大封装和多维集成行业竞争力的结果。