导入TSV制程技术 模拟芯片迈向3D堆叠架构

飞扬紫百合

类比积体电路设计也将进入三维晶片(3D IC)时代。在数位晶片开发商成功量产3D IC方案后，类比晶片公司也积极建置类比3D IC生产线，期透过矽穿孔(TSV)与立体堆叠技术，在单一封装内整合采用不同制程生产的异质类比元件，以提升包括电源晶片、感测器与无线射频(RF)等各种类比方案效能。  
    奥地利微电子执行副总裁暨Full Service Foundry部门总经理Thomas Riener认为，3D IC技术将扩大类比晶片市场商机。
    奥地利微电子(AMS)执行副总裁暨Full Service Foundry部门总经理Thomas Riener表示，随着现今电子产品功能愈来愈多，设备制造商为确保产品功能可靠度，其内部的类比晶片数量正快速增加，导致印刷电路板(PCB)空间愈来愈不够用，且系统设计难度也与日俱增，因此类比晶片制程技术势必须有全新的突破，才能克服此一技术挑战。  
    Riener进一步指出，有别于数位逻辑晶片通常有标准型封装技术，类比晶片的封装技术种类既多且复杂，每一个元件甚至拥有属于本身较有利的制程技术，因此进行异质整合的难度也较高，造成类比晶片在3D IC领域的发展较为缓慢。所幸目前已有不少晶圆厂与晶片业者正大举投入TSV技术研发，让此一技术愈来愈成熟，将引领类比晶片迈向新的技术里程碑。  
    事实上，奥地利微电子日前已宣布投入2,500万欧元于奥地利格拉茨的晶圆厂建置类比3D IC生产线，新的生产线预计将于2013年底开始正式上线，为该公司旗下的所有产品或晶圆代工服务客户提供类比晶片3D立体堆叠先进制程。  
    奥地利微电子类比3D IC投产初期，将率先为医学影像及手机市场客户生产各种类比元件。Riener解释，由于医疗影像与手机应用市场对高效能类比感测元件与电源管理晶片需求相当高，因此初期产能将以这两大应用市场为主，未来随着3D IC产线扩大，该公司将可进一步服务汽车、工业控制等领域的客户。  
    据了解，奥地利微电子透过自行研发的TSV制程技术，能让不同制程所生产的两颗晶粒(如光电二极体和矽晶讯号处理器)堆叠成一颗晶片，藉此取代两颗单独封装的晶粒，同时节省电路板占位面积、缩短连接线与减少电气杂讯，达到大幅提高产品效能的目的。  
    Riener强调，类比晶片十分重视可靠性与生产经验，奥地利微电子无论是在车用电子或医疗市场都已取得多项认证，有助于客户快速进入应用市场；生产方面，该公司则拥有独特的TSV技术，能更有效实现类比晶片异质整合。