圖1:Jasminer X4 SeDRAM的封裝

加密是一門大生意;據估計,全球每年有2400億千瓦時的電力用於挖礦。這大約相當於全球用電量的0.9%[1]。典型的挖礦硬體使用許多相同的專用積體電路(ASICs)並行執行,以構建大型專業計算能力庫。從技術角度來看,ASIC並不先進。

同樣,典型的採礦ASIC的封裝是在有機基板上採用相對低密度的倒裝晶片技術。它具有成本意識,專注於高效的電力傳輸:電輸入和熱輸出。TechInsights的Logic Packaging頻道最近在位元大陸的BM1366AL[2]和MinerVa7[3]加密貨幣ASIC封裝中記錄了這種封裝公式的幾種變體。然而,SunLune Jasminer X4(圖1)是一個例外,它是一個完全不同的礦機設計,利用先進的封裝技術實現了一種新穎的堆疊和嵌入式DRAM (SeDRAM)器件。完整的細節可以在TechInsights最新的Advanced Packaging Essentials報告(APE-2303-803)中[4]找到。

乍一看,Jasminer X4封裝似乎是一個簡單的倒裝晶片元件,具有一個由金屬加強環包圍的大型中央晶片,並由有機基板支撐。然而,該晶片非常大(~680 mm2),是一種混合鍵合結構,40個DRAM晶片陣列鍵合到第二個邏輯器件晶圓上。該鍵合是晶圓對晶圓的,並且與每個晶圓的矽襯底面對面。

邏輯基板被減薄至僅6 µm,而DRAM基板構成了成品晶片堆疊度的大部分。邏輯基板的區域已完全蝕刻。在這些區域,背面金屬化層和再分佈層(RDL)形成了用於倒裝晶片安裝模堆的鍵合墊。在混合鍵介面處,兩個晶圓表面的銅鍵墊結構相互接觸。在焊盤之間,對稱的介電層終止於介面處的薄氧化物附著層。

TechInsights的APE報告的橫截面分析顯示了混合鍵合墊結構(圖2)。較小的DRAM晶圓單軸結構位於類似但更大的邏輯晶圓結構上。襯墊結構的子集透過通孔結構連線到各自晶圓片的頂部金屬層。在平面檢視中,較大的邏輯襯墊具有方形輪廓,而DRAM襯墊則為圓形。

圖2:混合鍵合互連總覽-掃描電鏡橫截面

來自: TechInsights