3D封装TSV技术仍面临三个难题

高通(Qualcomm)先进工程部资深总监Matt Nowak日前指出，在使用高密度的硅穿孔(TSV)来实现芯片堆叠的量产以前，这项技术还必须再降低成本才能走入市场。他同时指出，业界对该技术价格和商业模式的争论，将成为这项技术未来发展的阻碍。

“如果我们无法解决价格问题，那么TSV的发展道路将更加漫长，”Nowak说。他同时指出，在价格与成本之间仍然存在的极大障碍，加上新技术的不确定性所隐含的风险，以及实际的量产需求，形成了三个TSV技术所面临的难题。部份业界人士认为，到2014年，智能手机用的移动应用处理器可能会采用TSV技术，成为率先应用TSV量产的产品。JEDEC正在拟订一个支持TSV的Wide I/O存储器介面，其目标是成为下一代采用层叠封装(PoP)的低功耗DDR3链接的继任技术。

“可提供12.8GB/s的LPDDR3主要针对下一代层叠封装元件应用，但Wide I/O也具有其市场潜力，”Nowak说，他同时负责高通的TSV技术部份。“技术上来说，Wide I/O可自2014年起进入应用，然而，价格和商业模式仍将是该技术发展的阻碍。”

TSV技术承诺将提升性能，同时也将降低功耗及缩小元件尺寸，以因应包括移动处理器在内的各种应用需求。TSV的致命弱点仍然是它的成本，Nowak说。“Wide I/O DRAM的价格较现有的PoP配置高出许多，而PoP也不断改良，甚至未来有可能设法再开发出一个新世代的产品，”他表示。

Nowak指出，一个名为EMC-3D的业界组织最近表示，以目前用于量产的工具模型为基础来推估，TSV将使每片晶圆增加约120美元的成本。目前该技术仍然缺乏明确的商业模式，而且定价问题也颇为复杂，Nowak说。例如，当晶圆厂制作完成，以及在完成封装后，哪个环节该为良率负责？“一些公司可以扮演整合者的角色，但未来整个商业模式可能会有稍许改变，”他同时指出，目前业界已经初步形成了一些TSV供应链的伙伴关系。