Samsung I-Cube4 setzt 4 HBMs und Logikchip auf hauchdünnen Silizium-Interposer

Samsung Electronics hat die Verfügbarkeit seiner neuesten integrierten 2,5D-Packaging-Lösung Interposer-Cube4 (I-Cube4) angekündigt, die vier High-Bandbreite-Speicher (HBM)-Dies und einen Logik-Die auf einem 100㎛ dicken Silizium-Interposer enthält.

Der I-Cube des Unternehmens ist eine heterogene Integrationstechnologie, die horizontal einen oder mehrere Logik-Dies (CPU, GPU und andere Blöcke) und mehrere HBM-Dies auf einem Silizium-Interposer platziert, wodurch mehrere Dies als ein einziger Chip in einem Gehäuse betrieben werden.

Als Nachfolger von I-Cube2 wurde im März der neue I-Cube4 entwickelt, der vier HBMs und einen Logikchip enthält. Von High-Performance Computing (HPC) bis hin zu KI, 5G, Cloud und großen Rechenzentrumsanwendungen soll I-Cube4 durch heterogene Integration eine neue Ebene der schnellen Kommunikation und Energieeffizienz zwischen Logik und Speicher bringen.

Im Allgemeinen nimmt die Silizium-Interposer-Fläche proportional zu, um mehr Logikchips und HBMs aufzunehmen. Da der Silizium-Interposer im I-Cube dünner (ca. 100㎛ dick) als Papier ist, steigt die Wahrscheinlichkeit, einen größeren Interposer zu verbiegen oder zu verziehen, was sich negativ auf die Produktqualität auswirkt. Samsung sagte, sein Fachwissen und sein Wissen im Bereich Halbleiter ermöglichten es ihm, zu untersuchen, wie sich die Verwindung und die Wärmeausdehnung von Interposer durch Material- und Dickenänderungen kontrollieren lassen, und war damit erfolgreich bei der Kommerzialisierung der I-Cube4-Lösung.

Darüber hinaus hat Samsung für den I-Cube4 eine eigene schimmelfreie Struktur entwickelt, um Wärme effizient abzuführen und seine Ausbeute zu erhöhen, indem ein Vorab-Screening-Test durchgeführt wird, der fehlerhafte Produkte während des Herstellungsprozesses herausfiltern kann. Dieser Ansatz bietet zusätzliche Vorteile wie eine Reduzierung der Anzahl von Prozessschritten, was zu Kosteneinsparungen und kürzeren Durchlaufzeiten führt.

„Angesichts der explosionsartigen Zunahme von Hochleistungsanwendungen ist es unerlässlich, eine komplette Foundry-Lösung mit heterogener Integrationstechnologie bereitzustellen, um die Gesamtleistung und Energieeffizienz von Chips zu verbessern“, sagte Moonsoo Kang, Senior Vice President of Foundry Market Strategy bei Samsung Electronics. „Mit der durch I-Cube2 gesammelten Erfahrung in der Massenproduktion und den kommerziellen Durchbrüchen von I-Cube4 wird Samsung die Produktimplementierungen der Kunden vollständig unterstützen.“

Seit der Einführung von I-Cube2 im Jahr 2018 und eXtended-Cube (X-Cube) im Jahr 2020 hat Samsung mit seiner heterogenen Integrationstechnologie eine neue Ära im High-Performance-Computing (HPC)-Markt eingeleitet. Das Unternehmen entwickelt derzeit fortschrittlichere Verpackungstechnologien für I-Cube6 und höher, indem es eine Kombination aus fortschrittlichen Prozessknoten, Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen-IPs und fortschrittlichen 2,5/3D-Verpackungstechnologien verwendet, die den Kunden helfen, ihre Produkte auf die effektivste Weise zu gestalten.

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