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面向存储芯片的先进封装中TSV与微流道散热一体化集成技术.docx
资料介绍
面向存储芯片的先进封装中TSV与微流道散热一体化集成技术
——从电气互连到散热通道的TSV多功能集成
引言
TSV与微流道散热一体化集成技术是存储芯片先进封装中的重要创新方向。在HBM和3D NAND的高密度堆叠中，TSV用于实现垂直方向的电气互连，微流道用于实现垂直方向的散热通道。TSV与微流道的一体化集成，通过在TSV中嵌入微流道，或在TSV周围布置微流道，同时实现电气互连和散热，提高了封装的功能密度和集成度。本文系统分析面向存储芯片的先进封装中TSV与微流道散热一体化集成技术。
TSV的基本结构
TSV的电气功能
TSV在存储芯片中的电气功能：
1. 垂直互连：TSV穿过硅衬底，实现芯片正面和背面的垂直互连，TSV直径约5μm至10μm，深度约50μm至100μm。
2. 信号传输：TSV传输高速信号，在HBM中，TSV的数据速率可达8192MT/s，信号完整性需满足要求。
3. 电源分配：TSV分配电源，在HBM中，TSV的电流承载能力需满足芯片的功耗需求。
TSV的散热功能
TSV在存储芯片中的散热功能：
1. 热传导：TSV中的铜填充具有良好的导热性，导热系数约400W/mK，可以传导芯片的热量。
2. 热路径：TSV将热量从芯片正面传导到芯片背面，通过背面的散热器散热。
3. 热阻：TSV的热阻约0.1K/W至0.5K/W，取决于TSV的直径和密度。
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