Nieuwe fabricagemethode opent deur voor superhoge kloksnelheden

Infineon gaat beperkingen chipbouw te lijf

12 augustus 2002 | Jamie Biesemans Infineon gelooft dat het een uitweg heeft voor de beperkingen van traditionele chipontwerpen. Door verschillende circuits op elkaar vast te solderen totdat er een 'sandwich' ontstaat, zijn complexe chips te vervaardigen die compact, krachtig en goedkoop zijn.

De nieuwe fabricagemethode krijgt de naam SOLID mee, van Solid Liquid Interdiffussion. In essentie gaat het om een manier van circuits stapelen die een dikke chip van verschillende lagen oplevert. Zo'n chip stacking- of 3D integratie-methodes bestaan al langer. Infineon pakt nu uit met een nieuwe manier om de verschillende lagen op elkaar te bevestigen, die als voordeel heeft dat de verschillende lagen sneller data kunnen uitwisselen.

De bovenkant van één laag en de onderkant van een andere wordt met een zeer dunne hoeveelheid (3 µm of drie duizendste van een mm) tinnen soldeersel bestreken. Beide delen worden vervolgens onder hoge temperatuur op elkaar gedrukt waardoor een zeer sterke band ontstaat. Beide lagen worden door koperen contacten elektrisch met elkaar verbonden. Door het gebruik van siliconen wafels van halve dikte zou een SOLID-chip niet merkbaar dikker zijn dan een traditioneel ontwerp.

Snelheid is een belangrijke troef van zo'n design, zegt Infineon: "Een SOLID-product kan kloksnelheden tot 200 GHz behalen - 100 keer zo snel als de snelste desktopprocessor die momenteel beschikbaar is." Dat komt onder meer omdat de verbindingen tussen verschillende chipcomponenten zeer kort blijven. Door ook op elkaar te bouwen en niet alleen naast elkaar, kunnen veel meer componenten dicht bij elkaar liggen. De korte verbindingen hebben ook positieve gevolgen voor het stroomverbruik, dat bij mobiele toepassingen een belangrijke rol speelt.

Maar SOLID is niet alleen sneller, het is ook stukken goedkoper. Volgens Infineon kunnen bestaande chipontwerpen dertig procent goedkoper worden gemaakt door ze via de nieuwe fabricagemethode te integreren. Een andere kostenbesparing zit 'm in het feit dat SOLID-chips tot vijftig procent minder plaats innemen dan traditionele ontwerpen.

Om de technologie te demonstreren heeft Infineon een smartcard-controller op SOLID-leest gebouwd. Normaal bestaat zo'n controller uit twee componenten, een logic-chip en geheugen. De prototype combineert de twee in één geheel met als bijkomend voordeel dat er nu tot vijf keer zoveel geheugenruimte op de controller past. Daardoor kan er meer complexe software worden uitgevoerd. Hoewel het nu bij een prototype blijft, zal de controller volgend jaar als commercieel product verschijnen. Lees meer artikels over : chip, infineon

bron: ZDNet