La nouvelle technologie Samsung H-Cube 2.5D intègre 6 HBM pour les applications HPC

Samsung Electronics a annoncé sa technologie de cube à substrat hybride (H-Cube), une solution d'emballage 2.5D spécialisée dans les semi-conducteurs pour les produits HPC, AI, datacenter et réseau qui nécessitent une technologie d'emballage haute performance et grande surface.

Développé conjointement par Samsung Electro-mechanics (SEMCO) et Amkor Technology, H-Cube est adapté aux semi-conducteurs hautes performances qui doivent intégrer un grand nombre de puces en silicium. Samsung a déclaré qu'il étend et enrichit l'écosystème de la fonderie, en fournissant diverses solutions globales pour relever les défis auxquels ses clients sont confrontés.

« Dans l'environnement actuel où l'intégration du système est de plus en plus requise et les approvisionnements en substrats limités, Samsung Foundry et Amkor Technology ont co-développé avec succès H-Cube pour surmonter ces défis », a déclaré JinYoung Kim, vice-président senior du centre mondial de R&D chez Amkor Technology. « Ce développement abaisse les barrières à l'entrée sur le marché du HPC/IA et démontre une collaboration et un partenariat réussis entre la fonderie et la société d'assemblage et de test de semi-conducteurs (OSAT) externalisée. »

Structure et fonctionnalités du H-Cube

L'emballage 2.5D permet de placer des puces logiques ou une mémoire à large bande passante (HBM) au-dessus d'un interposeur de silicium dans un petit facteur de forme. La technologie H-Cube de Samsung comprend un substrat hybride combiné à un substrat à pas fin qui est capable d'une connexion par bosses fines, et un substrat d'interconnexion haute densité (HDI), pour mettre en œuvre de grandes tailles dans un emballage 2.5D.

Avec l'augmentation récente des spécifications requises dans les segments de marché des applications HPC, d'IA et de mise en réseau, l'emballage de grande surface devient important à mesure que le nombre et la taille des puces montées dans un même boîtier augmentent ou qu'une communication à large bande passante est requise. Pour la fixation et la connexion des matrices de silicium, y compris l'interposeur, les substrats à pas fin sont essentiels mais les prix augmentent considérablement suite à une augmentation de la taille.

Lors de l'intégration de six HBM ou plus, la difficulté de fabrication du substrat de grande surface augmente rapidement, entraînant une diminution de l'efficacité. Samsung a résolu ce problème en appliquant une structure de substrat hybride dans laquelle des substrats HDI faciles à mettre en œuvre sur de grandes surfaces se chevauchent sous un substrat haut de gamme à pas fin.

En diminuant le pas de la bille de soudure - qui relie électriquement la puce et le substrat - de 35 % par rapport au pas de balle conventionnel, la taille du substrat à pas fin peut être minimisée, tout en ajoutant un substrat HDI (module PCB) sous le pas fin. substrat de pitch pour sécuriser la connectivité avec la carte système.

De plus, pour améliorer la fiabilité de la solution H-Cube, Samsung a appliqué sa technologie exclusive d'analyse de l'intégrité du signal/de l'alimentation qui peut fournir de l'énergie de manière stable tout en minimisant la perte ou la distorsion du signal lors de l'empilement de plusieurs puces logiques et HBM.