（原标题：PDK，要变了）

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拼装瞎想套件将大大擢升效果，但当前仍以定制方法为主。

工艺瞎想套件 (PDK) 在确保硅片技艺大概以瞎想器具大概跟上的花式从一代传到下一代方面领悟着迫切作用。当年封装不需要这么的基础要领，但跟着先进封装的出现，这种情况入手发生变化。

异构组件仍在赓续表露，但它们的上风正在勾引新的瞎想。“小芯片和异构集成允许通过分区来羼杂和匹配不同的硅片并重复使用 IP 来构建具有更大活泼性、优化性能和镌汰资本的系统，从而理解单片 SoC，” ASE 集团高等总监曹立宏在 OCP 峰会上的演讲中说说念。

关于 2.5D 和 3D 瞎想，封装与里面组件一样，都是举座措置决策的迫切构成部分，因此瞎想考证不再停步于芯片旯旮。制造也变得愈加复杂，代工场和装置厂需要更好的方法来阐扬确保新址品大概以精采的良率制造的最好方法。

此类文献又被称为拼装瞎想套件 (ADK) 或封装拼装瞎想套件 (PADK)，记载了构建高等封装的功能和轨则。一家有影响力的厂商正在全力撑抓它：“通盘新的 好意思国 政府式样都需要它，” Cadence高等 IC 封装居品不停组总监 John Park 说说念。问题在于，是否每个东说念主都会就它应该包含哪些内容以及它应该是什么式样达成一致。

当前可用的是部分 ADK，但它穷乏 PDK 的严谨性和褂讪性。“东说念主们也曾民风了这种漂亮、发扬的 PDK，”Park 说。“当你进行封装时，它无处不在，而且一直在变化。”

不单是是引线框架和基板

历史上最简单的封装包含两个物件——芯片和引线框架，通过焊线相互畅达。较新（但仍具有历史风趣风趣）的大型封装（如球栅阵列 (BGA)）依赖于频频容纳倒装芯片芯片的基板。该基板本体上是一块袖珍印刷电路板 (PCB)。芯片上的凸块与基板上的焊盘极端。信号通过基板互连从芯片传输到封装球。

基板瞎想东说念主员通过将基板的 Gerber 图提交给外包装置和测试 (OSAT) 机构来查验其焊盘和互连位置，外包装置和测试 (OSAT) 机构会对其进行查验以确保所提议的基板在构建时大概赢得精采的产量。“您只需要一个 CSV 文献和一组瞎想轨则，就不错入手瞎想基板了，” Synopsys系统措置决策集团高等总监 Shawn Nikoukary 说说念。

先进封装仍然有基板，况且经过相通的传统工艺。但这些封装包含很多其他组件，可能包括多个芯片、无源器件、微机电系统 (MEMS) 或光学组件以及中介层。中介层频频是独一平直畅达到基板的组件。其他畅达都通过中介层。而共封装子系统的举座性能取决于从芯片细节到封装内组件位置的通盘身分。

又一次签核

由于组件之间潜在相互作用的复杂性，高等封装现在需要完整的签核经过，而且这不单是用于可制造性。仍必须查验瞎想是否有饱和的产量，但简单的 Gerber 评估已不及以进行基板除外的任何考证。“这些新器具需要文本文献和盛大成就和方法，而且要复杂得多，”Synopsys 的 Nikoukary 说。

必须查验细目封装内元件布局的平面图，以确保其可构建，并为器具留出合乎的空间。平面图可能需要两到三次迭代才能细目。这也会影响芯片瞎想，因此这项责任不成拖到终末一刻。

Cadence 的 Park 暗示：“你需要制定拼装轨则，轨则芯片不错堆叠到多高。芯片之间的间距不错有多近？芯片不错抛弃在离基板旯旮多近的位置？”

在某些情况下，存在法子模块高度。Lam Research 先进封装高等技艺总监 CheePing Lee 暗示：“HBM 与AI加快器并列抛弃，因此内存堆栈和 GPU 芯片的厚度法子高度抛弃为 775 微米。”

布局推测决策频频在瞎想经过的早期就已作念出。西门子EDA 高等 IC 封装措置决策架构师 Anthony Mastroianni 暗示：“芯片瞎想在流遽然就已细目，但为了鼓励协同优化，某些方面需要提前细目。前端敛迹（如引脚布局和供电要求）需要在流片前与封装功能保抓一致。主义是通过在瞎想经过早期措置这些相互依赖关系来减少后期的不测。”

必要时，频频会在芯片上添加剧分离层 (RDL)，以便将凸块分离到所需的凸块间距。必须考证堆叠结构（致使所用材料）以确保拼装大概顺利进行。必须查验通孔，无论是硅通孔 (TSV) 如故中介层通孔 (TIV)。致使多个芯片之间的功能分区也必须得到批准。

Amkor环球瞎想副总裁 Ruben Fuentes 暗示：“咱们与客户互助，了解他们的堆叠花式以及他们讨论的层数。然后，咱们会为他们即时创建自界说 ADK。咱们为他们提供开动瞎想数据库和层转机文献，以便他们了解层映射的责任旨趣。唯独他们在瞎想封装时运行咱们的 ADK，就能保证咱们大概为他们制造。”

先进封装的各个方面可能会以出东说念主预念念的花式相互作用。“凸块高度决定了一些间距轨则，具体取决于凸块的类型和使用的间距，”Nikoukary 说。“它还决定了这些组件不错靠得有多近。”

不单是是可制造性

可制造性只是在签收前必须考证的宽广要素之一。“有制造轨则，也有瞎想轨则，”Nikoukary 说说念。

可能需要查验的最迫切的机械身分可能是封装懒散饱和热量的才智，以使内容物在规格范围内运行。这关于高功率处理器和 HBM 堆栈尤其令东说念主担忧，因为芯片的定位十分迫切。举例，热量会镌汰 HBM 性能，因此在热处理器和其内存之间保抓一定距离是有匡助的，但这必须与因较长的走线而导致的任何性能亏本进行衡量。要是堆叠多个芯片，最好将最热的芯片放在堆栈顶部，以便更容易散热。

由于很多微凸块和凸块必须具有饱和的共面性才能与平坦名义（举例中介层或基板）建设可靠的畅达，因此机械应力已成为一个迫切身分。“您需要测量通盘这些不同微凸块的高度，”Lam 的 Lee 说。“它们是平的如故对抗的？它们被轨则得尽可能平整，因为要是您有一个或几个微凸块太高，它们将与焊盘畅达在一皆，并导致其余的较低凸块无法与其他焊盘畅达。”

由于多种材料具有不同的热扩张所有 (CTE)，拼装过程中的热应力可能导致翘曲，但这取决于拼装过程。法子凸块回流使通盘这个词组件继承回流热，通盘组件都会扩张。热压粘合仅使被粘合的芯片继承该温度，而不会影响其他组件。但它是一一芯片进行的，因此与简单地使用不错一次回流通盘这个词封装托盘的回流炉比较，它更慢，因此资本更高。

电气考证

某些电气通晓也必须经过考证，尤其是 SerDes，因为它们的责任频率很高。通过任何材料的电气噪声（无论是来自命装里面如故外部）都会镌汰信号质料，导致眼图上的眼睛闭合。某些信号可能需要通过接地通晓阻遏，以对抗串扰。

“咱们进行 RLC 评估和电气通晓查验，以及应力模拟，”曹说。“在 SerDes 瞎想中，咱们分析插入回波损耗和电源域汇聚瞎想。”

电挪动可能会导致长久故障，因此必须查验通盘这个词组件以确保电流密度保抓在安全范围内。

表面上，通盘这些考证都必须在通盘这个词组件上进行，从第一个晶体管到终末一个凸块。PCB 瞎想器具无法处理先进封装所领有的数据库条件数目，当前这些条件数目已达数百万。然而，IC 瞎想器具已构建为处理最大规模芯片瞎想所需的庞杂数据库，因此它们不错处理除基板之外的通盘事务。

但即使是 IC 瞎想器具也无法处理通盘这个词组件的平面暗示，因此瞎想的部分被概括出来，以便在合理的时代内进行考证。杰出是，对封装组件扩充逻辑与旨趣图 (LVS) 和瞎想轨则查验 (DRC)。

在推测先进封装时，供应商的数目也很迫切。“咱们愈加关心供应链敛迹，并确保瞎想在现存材料和制造技艺范围内是可行的，”Mastroianni 补充说念。

制定封装轨则

PDK 的封装等价物（咱们称之为 ADK）当前是一个松散的倡导，以临时花式进行不停。开荒商、代工场和 OSAT 正在制定可靠坐褥的轨则，但这些轨则是阐明每个式样细主义，穷乏一致的结构。它们所包含的轨则类型超出了硅 PDK 所包含的范围，因为除了半导体处理之外，还有更多的事情要作念。也便是说，轨则的数目要比高等节点 PDK 所需的数目要少。

“咱们不仅包括法子内容，如通晓和空间，而且还在其中进行装置查验，”Fuentes 说。“咱们不错查验咱们的电容器尺寸是否正确。但我念念说 PDK 要大得多。”

尽管 ADK 所含数据与 PDK 有所相通，但 ADK 并莫得和洽的状貌。Fuentes 暗示：“每个 OSAT 或代工场都必须开荒我方的 ADK。但它使用的功能与 IC 方面相通。”

状貌可能受到提真金不怕火文献的 EDA 器具的严重影响，PDK 便是这种情况。“关于 Calibre（西门子的 DRC 器具），咱们使用他们的 SVRF 状貌，”Fuentes 连接说说念。“这是他们创建的一种特定状貌，通盘客户的瞎想都免除这种状貌。这确保他们的器具不错读取 ADK。”

穷乏 ADK 的单一开端也可能是一个挑战。一些轨则来好处造硅中介层的代工场。有机中介层往来往自 OSAT，尽管并非通盘 OSAT 都领有起初进的线/空间轨则所需的器具。通盘参与的代工场、OSAT 以及 HBM 等其他组件的任何其他供应商都对举座拼装贪图有所孝顺。因此，天然莫得约定的状貌，但也莫得一个所稀有据的开端。

Synopsys 的 Nikoukary 暗示：“越来越多的 OSAT —— 致使是基板工场 —— 正在参加先进封装领域，提供镶嵌硅桥的有机先进封装。但 OSAT 和基板工场的瞎想轨则略有不同，状貌也不同。”

难以捉摸的法子

PDK 从未发扬法子化。天然有绽开的 PDK 式样，但鉴于代工场和 EDA 器具供应商数目有限，实用的 PDK 状貌由每个代工场和器具供应商协商细目。当前，即使讨论到当前芯片出货量巨大，法子化似乎也不是当务之急。

Synopsys 技艺居品不停总监 Keith Lanier 暗示：“从来就莫得完好的法子化。他们曾尝试过，但从未作念到 100%，拼装瞎想套件也可能会发生雷同的事情。”

尽管有多样头条新闻，但先进封装仅占当前出货芯片的一小部分。这使得职守保抓在合理范围内。但要是此类技艺成为主流，那么异日自宽广开端的必要信息收集到多样拼装厂可能会变得难以不停。与通盘关系地契独协商一套轨则的过程可能极其低效。

有东说念主在究诘奈何将 ADK 法子化。“你能弥补 PDK 和 ADK 之间的差距，让它们更相似，致使更全都相通吗？”Lanier 问说念。

无论奈何，现在的要点是奈何鼓励技艺发展。功能变化很快，可能嗅觉制定法子还为时过早。跟着技艺的褂讪，要是它仍然被少数几家公司紧紧限度，那么法子可能会因为让供应商之间的转机变得过于容易而遭到负面评价。

处理 ADK 的器具也曾很进修，这也为变革成就了阻止。“挑战的一部分是让一些老旧的器具大概撑抓法子，”Lanier 指出。

但绽开小芯片阛阓的出息可能会加多能源。“为了完毕委果绽开的异构瞎想生态系统，瞎想和制造团队需要互助制定一套通用的瞎想轨则和材料，以高傲瞎想需乞降各个封装组件的可制造性，”Mastroianni 说。“这个绽开的生态系统将需要新的绽开状貌、瞎想套件和瞎想方法来界说和部署这个新的用户驱动供应链。”

ADK 行将问世

构建可制造的高等封装所需的交互和依赖性数目使得必须指定很多轨则。OSAT 不会舒坦接办良率低的式样。IC 器具供应商需要一种方法来获取要考证的轨则。式样中的任何东说念主都不但愿在经过后期发现致命短处。最迫切的是，好意思国政府要求新式样必须使用 ADK。

现在靠近的挑战之一是评释。“需要进行盛大的评释，告诉客户什么是 ADK，为什么它如斯迫切，然后尝试让他们全部成就好，”Fuentes 说。“频频，封装瞎想师对 ADK 一无所知。这对 OSAT 领域来说都是全新的。”

快速的发展速率标明 ADK 将连接发展。Fuentes 指出：“封装领域仍有很多未知数。”因此，ADK 应该会跟着技艺自己的发展而连接快速发展。咱们可能会也可能不会看到法子化的 ADK，但咱们将以某种状貌看到 ADK。

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