三星准备推出512GB DDR5-7200内存！8层TSV堆栈封装立大功

原创：闪德资讯 2021-08-24

阅读量 3796

在近期HotChip 33大会上，三星对外公布了他们正在开发拥有8层TSV封装的DDR5内存，相对于三星目前4层TSV封装的DDR4，容量提升了两倍，使未来单根512GB的DDR5成为可能。根据外媒的报道，三星通过优化封装，芯片之间的间隙减少了40%，而且使用薄晶圆技术，使得8层TSV封装的DDR5高度其实比4层的DDR4更低，还能带来更好的散热能力。

需要注意的是，目前面向服务器市场的DDR4内存最多做到单根256GB，而消费级市场最多是64GB和32GB。一根DDR5内存的容量能达到512GB，这确实是一个巨大的进步。

而在其中，我们也能注意到该成果的实现是得益于8层TSV封装技术。那么，什么是TSV封装技术呢？这便是今天我们主要讲的内容。

1、概念

TSV，即硅通孔技术（Through Silicon Via）是一项高密度封装技术，正在逐渐取代目前工艺比较成熟的引线键合技术，被认为是第四代封装技术。TSV技术通过铜、钨、多晶硅等导电物质的填充，实现硅通孔的垂直电气互连。硅通孔技术可以通过垂直互连减小互连长度，减少信号延迟，降低电容/电感，实现芯片间的低功耗，高速通讯，增加带宽和实现器件集成的小型化。

基于TSV技术的3D封装主要有这几个方面的优势：更好的电气互连性能；更宽的带宽；更高的互连密度；更低的功耗；更小的尺寸；更轻的质量。

2、原理

与以往的IC封装键合和使用凸点的叠加技术不同，TSV能够使芯片在三维方向堆叠的密度最大，外形尺寸最小，并且大大改善芯片速度和低功耗的性能。

然而，TSV与常规封装技术有一个明显的不同点，TSV的制作可以集成到制造工艺的不同阶段。在晶圆制造CMOS或BEOL步骤之前完成硅通孔通常被称作Via-first。此时，TSV的制作可以在Fab厂前端金属互连之前进行，实现core-to-core的连接。该方案目前在微处理器等高性能器件领域研究较多，主要作为SoC的替代方案。Via-first也可以在CMOS完成之后再进行TSV的制作，然后完成器件制造和后端的封装。

而将TSV放在封装生产阶段，通常被称作Via-last，该方案的明显优势是可以不改变现有集成电路流程和设计。目前，部分厂商已开始在高端的Flash和DRAM领域采用Via-last技术,即在芯片的周边进行通孔，然后进行芯片或晶圆的层叠。