文献标识码:A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.200767
中文引用格式:王硕,马奎,杨发顺. TSV可靠性综述[J].电子技术应用,2021,47(2):1-6.
英文引用格式:Wang Shuo,Ma Kui,Yang Fashun. A review on TSV reliability[J]. Application of Electronic Technique,2021,47(2):1-6.
0 引言
三维集成封装技术被公认为是超越摩尔定律的第四代封装技术。硅通孔(Through Silicon Via,TSV)技术是三维封装技术的关键[1]。摩尔定律指出,硅片上的晶体管数量大约每两年翻一番[2]。然而,由于晶体管的缩放比例和漏电的限制[3],摩尔定律不能永远持续下去。随着晶体管尺寸越来越小,晶体管数量越来越多,晶体管之间的间距也越来越小。最终会引起量子隧穿效应,电子会在两根金属线之间隧穿,导致短路[4-5]。因此,存在一个极限,超过这个极限,摩尔定律将失效。一种实现突破传统摩尔定律的封装摩尔定律被提出,封装摩尔定律是基于三维集成封装技术提出的[6]。
TSV技术是指在硅片上进行微通孔加工,在硅片内部填充导电材料,通过TSV技术实现芯片与芯片之间的垂直互连,是三维封装技术的关键技术[7-8]。与传统的金丝键合相比,TSV的优点是节省了外部导体所占的三维空间。TSV技术可以使微电子芯片封装实现最紧密的连接和最小的三维结构。此外,由于芯片之间的互连线长度的缩短,大大降低了互连延迟,从而提高了运行速度。并且由于互连电阻的降低,电路的功耗也大大降低[9]。TSV不仅广泛地应用于信息技术,而且在飞机、汽车和生物医学等新领域都得到了广泛的应用,因为三维大规模集成电路具有很多优势,如高性能、低功耗、多功能、小体积[10]。TSV是一种颠覆性技术,被认为是实现“超越摩尔定律”的有效途径,在未来主流器件的设计和生产中会得到广泛应用。
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作者信息:
王 硕1,马 奎1,2,杨发顺1,2
(1.贵州大学 大数据与信息工程学院,贵州 贵阳550025;
2.开云棋牌官网在线客服功率器件可靠性教育部工程研究中心,贵州 贵阳550025)