【ソイック】

SoIC とは?

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💡 チップを縦に積む、半導体のミルフィーユ

TSMCの3Dチップ積層技術。複数のダイを縦に積み、微細な接続で結ぶ。異なる機能・製造プロセスのダイの統合やCoWoSとの組み合わせに対応する。

📌 このページのポイント
SoIC:ダイを縦に積んで接続 SoIC-P マイクロバンプ 上のダイ 下のダイ バンプを介して 接続する SoIC-X バンプレス 上のダイ 下のダイ バンプを介さず 接合する 接続寸法は製品・世代で異なる 積層したダイをCoWoSにも組み込める
接合方式を比較した模式図。ダイの機能・寸法・接続数・縮尺は実物を表さない
ひよこ ひよこ
SoICってCoWoSと何が違うの?
ペンギン先生 ペンギン先生
SoICはダイを縦に積み重ねる技術だよ。CoWoSは複数のダイを横方向につなぐ構成に使われる。この2つを組み合わせることもできるんだ。
ひよこ ひよこ
バンプレスってどういう意味?
ペンギン先生 ペンギン先生
はんだの小さな突起であるバンプを挟まず接合することだよ。SoIC-Xはこのバンプレス方式で、SoIC-Pはマイクロバンプを使うよ。図はSoIC-X側の接合の概念を示している。微細な接続を作れるけれど、ピッチは技術の世代や設計によって違うんだ。
ひよこ ひよこ
違う種類のチップも積めるの?
ペンギン先生 ペンギン先生
公式資料では、機能・サイズ・製造プロセスが異なる動作確認済みダイの統合を説明しているよ。ただし任意のチップを買ってきて自由に積めるという意味ではなく、接続や製造の設計が必要なんだ。
ひよこ ひよこ
CoWoSとはどう組み合わせるの?
ペンギン先生 ペンギン先生
SoICで積層したダイを、CoWoSのパッケージに組み込むんだ。縦の積層と横の接続を分担するので、どちらかがもう一方を置き換えるとは限らないよ。
ひよこ ひよこ
積めば必ず性能が上がるの?
ペンギン先生 ペンギン先生
接続を短く高密度にできることは利点だけど、製品全体の性能は回路やメモリ、電力などの設計にも左右されるよ。公式資料の接続技術の利点を、すべての製品で同じ倍率の高速化が得られるという意味にしないことが大事だね。
もっと詳しく知りたい人へ

接続ピッチはすべて1µm以下なの?

いいえ。バンプレス方式を扱う公式の概要は10µm未満のルールからの微細化を説明しています。SoIC-Pにはマイクロバンプを使う方式もあり、SoIC全体に同じ接続方式や寸法を当てはめることはできません。すべての世代に1µm以下や一定の接続密度倍率が当てはまるとは書かれていません。製品や世代ごとの仕様で確認します。

ペンギン
まとめ:ざっくりこれだけ覚えればOK!
「SoIC」って出てきたら「チップを縦に積み重ねてつなぐTSMCの3D積層技術」と思えればだいたいOK!
📖 おまけ:英語の意味
「System on Integrated Chips」 = 統合チップ上のシステム
💬 SoCが1つのチップに全部入れる発想なのに対して、SoICは複数チップを積み重ねて1つのシステムにする発想なんだよ

参考資料

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