El proceso de apilamiento de chips es una técnica de ensamblaje comúnmente utilizada en la tecnología de circuitos integrados para aumentar la densidad de dispositivos por paquete. Los paquetes de chips apilados consumen menos energía que los paquetes de un solo chip y su costo es menor en comparación con los paquetes de un solo chip.
En aplicaciones industriales y comerciales, resulta beneficioso si un solo paquete de chip puede ofrecer múltiples funciones. Un proceso de empaquetado de circuitos integrados llamado proceso de apilamiento de chips permite la integración de múltiples ICs (circuitos integrados) en un solo paquete. El proceso de apilamiento de chips es la técnica utilizada para integrar la máxima funcionalidad de dispositivos en un solo chip, lo que ayuda a reducir costos y ahorrar espacio en las placas de circuito, especialmente en teléfonos móviles y otros dispositivos compactos.
En el proceso de apilamiento de chips, los circuitos integrados semiconductores que se apilan y unen juntos se denominan chips. Los chips se conectan dentro del paquete utilizando bolas de soldadura o hilos diminutos. Existen otros pasos involucrados en el proceso de apilamiento de chips. El diagrama de bloques anterior muestra los pasos clave.
En el proceso de apilamiento de chips, múltiples ICs se apilan verticalmente. Los chips que se van a apilar se montan sobre un sustrato, se interconectan utilizando hilos de unión o bolas de soldadura y finalmente se moldean en un solo paquete que sigue los estándares JEDEC. Además de chips apilados, es posible empaquetar chips apilados y no apilados uno al lado del otro en un solo paquete.
En el proceso de apilamiento de chips, el patrón de montaje puede ser cualquiera de los siguientes:
La capacidad del proceso de apilamiento de chips para apilar chips independientemente de su tamaño dio lugar al desarrollo de una variedad de opciones en paquetes de ICs 3D.
El resultado del proceso de apilamiento de chips son paquetes de chips apilados. En comparación con paquetes de un solo chip, los paquetes apilados ofrecen ventajas:
La calidad del paquete de chips apilados depende de la calidad de los chips individuales. Dado que el rendimiento de los chips que se apilan se acumula para conformar el rendimiento del paquete de chips apilados, es importante enfocarse en la disponibilidad de los chips. El costo de los paquetes apilados también depende del rendimiento. Cuanto mayor sea el rendimiento, menor será el costo, y viceversa.
El apilamiento de chips es una técnica poderosa que tiene una gran demanda considerando los requisitos de empaquetado de circuitos integrados y de miniaturización de placas de circuito. Inicialmente, el proceso de apilamiento de chips se utilizaba para apilar memorias como flash y SRAM. Sin embargo, a medida que la tecnología maduró, el proceso ha sido utilizado también para paquetes de ICs analógicos y lógicos.
Algunos de los desafíos comunes que se enfrentan en el proceso de apilamiento de chips son:
A pesar de estos desafíos, el proceso de apilamiento de chips tiene gran demanda en la tecnología de circuitos integrados debido a sus numerosos beneficios: mayor funcionalidad de dispositivos, eficiencia de espacio, alta velocidad de transmisión de datos, reducido consumo de energía, mejor rendimiento, fiabilidad y soporte para miniaturización de placas de circuito.
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