模拟芯片，也能3D堆叠了
（原标题：模拟芯片，也能3D堆叠了）
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Nisshinbo Micro Devices 和 Oki Electric Industries (OKI) 已成功将模拟 IC 薄化至几微米，并进行三维堆叠。筹谋是2026年收尾量产。
日清纺微器件公司和冲电气工业公司 (OKI) 于 2024 年 10 月 17 日告示，他们已成功将模拟 IC 制作成薄膜并进行三维集成（分层）。同日举行新闻发布会讲明征服。该技艺欺诈了Nisshinbo Microdevice的“局部屏蔽技艺”和冲电气的“CFB（晶体薄膜接合）”，筹谋是在2026年收尾量产。
新闻发布会上展示的演示样品。它是由两个2通谈运算放大器IC堆叠而成，在证实会上也进行了其操作演示
将模拟 IC“粘贴”到模拟 IC 之上
两家公司告示的技艺波及剥离内置于晶圆功能层中的模拟 IC，并将其粘合到已酿成另一个模拟 IC 的晶圆上。这个念念法是将模拟 IC 粘贴在模拟 IC 的顶部。剥离后的模拟IC相等薄，仅约5μm厚。
OKI的专有技艺CFB用于剥离薄膜模拟IC（薄膜模拟IC）并将其粘合到另一个晶圆上。CFB 波及剥离半导体器件的功能层并将它们粘合到不同材料的基板上。由于欺诈分子间力进行粘合，因此不需要粘合剂或稀奇建树。CFB技艺也被用于垂直GaN功率器件的设备。
堆叠薄膜模拟 IC 的图像 着手：OKI/Nisshinbo Micro Devices
堆叠模拟 IC 的横截面图 着手：OKI/Nisshinbo Micro Devices
局部屏蔽还搞定了串扰问题
薄膜模拟 IC 相等薄，厚度约为 5 μm。终结，高下模拟IC互相聚积，产生串扰噪声。串扰会增多高电源电压下的功耗，并在使命波形中产生噪声。
串扰发生的机理 着手：OKI/Nisshinbo Micro Devices
Nisshinbo Micro Devices 通过应用专有的“局部屏蔽”技艺扼制了这种串扰。通过酿成铝屏蔽膜并将其夹在高下模拟IC之间，不错扼制静电感应并防患串扰。但是，要是所有这个词这个词名义被屏蔽，则出现半导体元件和屏蔽之间的寄生电容增大的问题。由于除非对寄生电容进行充电，不然无法进行下一个操作，因此电路操作变慢。
因此，通过在局部而不是在所有这个词这个词名义上酿成屏蔽，咱们成功地最小化了寄生电容并扼制了串扰的发生。Nisshinbo Micro Devices 暗意，当使用引线键合操作堆叠的模拟 IC 时，“在不增多功率的情况下取得了理念念的特质。”莫得产生杂音。
Nisshinbo Microdevice AT 坐蓐技艺部专科部门司理 Toshihiro Ogata 博士暗意：“在决定在哪里应用局部屏蔽时，咱们欺诈了咱们在高精度运算放大器技艺方面积蓄的专科学问。我不行骄横任何事情，但有一定的规矩。”
左 = 局部屏蔽应用图像 / 右 = 操作考据终结 着手：OKI/Nisshinbo Micro Devices
不错与留传经过再行连络
由于薄膜模拟 IC 相等薄，因此不错使用尺度半导体光刻对其进行再行布线。一个主要优点是不错应用传统工艺，而不是使用顶端、崇高的建树，举例使用 TSV（硅通孔）的 3D 集成。
此次，冲电气使用 CFB 将薄膜模拟 IC 粘合到玻璃基板上，并使用光刻技艺成功再行布线。OKI将CFB工艺和再行布线工艺相招引的技艺称为“薄膜小芯片技艺”，并热衷于将其应用于集成多样半导体器件的异构集成。
堆叠模拟 IC 不错使用光刻技艺再行布线 着手：OKI/Nisshinbo Micro Devices
此外，CFB还不错将多个薄膜模拟IC旋转90度堆叠在一谈。要是通过一次旋转 90 度来堆叠各层，则焊盘不会重迭，因此您不错拉出键合线。
还不错旋转和堆叠疏导的模拟 IC。插图中提到“最多 4 层”，因为这意味着最多不错堆叠 4 层（90 度 x 4 = 360 度），而焊盘不会重迭，何况不受任何技艺截至 着手：OKI。/日清纺微器件
新闻发布会上展示的演示样品。展出的器件包括使用 CFB 技艺粘合到玻璃基板上的器件、粘合到玻璃基板上然后再行布线的器件以及将运算放大器 IC 堆叠在晶体管顶部的器件
展示堆叠模拟 IC 实质使命旨趣的演示。左边的是两个2通谈运算放大器IC的堆叠，如一开动所示。信号发生器产生的信号被输入到两个IC中的每一个，何况骄横了由运算放大器IC放大的输出信号的波形（右）。无串扰噪声，波形干净
谈判许可等贸易模式
至于贸易模式，日清纺织将讲求前端经过。此时，需要进行成膜工艺，以欺诈CFB技艺将功能层上酿成的模拟IC剥离。OKI经受表层模拟IC和基层模拟IC晶圆，并使用CFB技艺将它们剥离和粘合（层压）。之后，Nisshinbo Micro Devices 进行后处理。
不外，改日两家公司将探索所有这个词可能的样子，包括提供技艺算作许可、日清纺微建树和冲电气之间酿成三向合营，以及通过合营伙伴联系进行制造。
假定的贸易模式 良友着手：OKI/Nisshinbo Micro Devices
当先，咱们的筹谋是在 2026 年底前使用 Nisshinbo Micro Devices 领有的现存工艺批量坐蓐该居品。天然咫尺尚未决定具体居品，但不错组合多样模拟IC。“我念念尝试集成多样低端模拟IC”（Nisshinbo Micro Devices）
跟着自动驾驶和 ADAS（高等辅助驾驶系统）中传感器数目的增多，对处理传感器信号的模拟 IC 的需求也在增多。各人模拟IC市集预测将从2023年的12万亿日元增长到2028年的17万亿日元，复合年增长率为7.3%。与此同期，为了收尾模拟IC的进一步袖珍化和更高性能，东谈主们越来越需要陶冶集成度。
但是，集成模拟 IC 存在好多挑战。模拟IC可应酬20V、30V等高电压，因此，因袖珍化而裁汰耐压，经常会导致特质变差（无法应酬高电压）。而且，好多模拟IC皆是低端居品，不值得插足广阔资金并装配顶端制造建树。即使像逻辑半导体雷同堆叠，模拟 IC 的厚度也存在截至，因此很难将其装配在需要薄型的封装中。这么，同期使用前端和后端模式来集成模拟 IC 就变得很勤勉。为此，两家公司咫尺正在勤恳使留传经过的集成成为可能。
集成模拟 IC 的挑战 良友着手：OKI/Nisshinbo Microdevices
Ogata 先生强调：“咱们最大的成即是收尾了难以堆叠的 IC 的集成。” Nisshinbo Microdevices 总裁兼首席膨大官 Keiichi Yoshioka 暗意：“这一服从将为模拟 IC 带来进一步的发展，并将为半导体的异构集成作念出稠密孝敬。”
https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/2410/18/news138.html
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