【校企共建】芯片封装与电设计

封装(package)是芯片生产中必不可少的一环。封装设计中有哪些相关方?封装中的电设计又是什么?如何保证封装中的信号完整性?跟随英特尔的技术专家,一起来本周的校企课程讲座看看吧!

5月25日上午十点,微纳电子学系2021年校企共建课程系列讲座“ 芯片封装与电设计“在东上院115教室进行。讲座邀请了来自Intel公司的技术专家任英磊女士为主讲人。任英磊女士是英特尔亚太研发公司数据平台部的资深信号完整性工程师,具有深厚的行业研发经验。

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任英磊女士介绍封装技术相关基本概念

讲座开始,任英磊女士首先介绍了封装的基本概念:chip面积很小,线与线的间距也很小。但为了将chip中很密集的信号转移到间距相对较宽的PCB板上,就需要封装技术作为过渡。具体来说,封装的功能包括电互联,机械互联,为芯片提供散热和外壳的保护等。封装技术经过多年的发展,根据基底的材料,die之间的连接方式,die与package的连接方式,package与PCB的连接方式等等的不同,可以分为多个不同种类。

然后,任女士又介绍了封装设计的相关方(Stakeholders):作为一项系统工程,封装设计需要考虑很多方面,比如生产的难易度,可测性,性能,成本,可靠性,供应链的支持情况等等。在进行具体的封装设计时,会遇到多种多样的挑战,主要包括信号完整性(signal integrity),供电完整性(power integrity),散热设计,机械设计与可靠性,成本等。而属于电设计的信号完整性问题,是任英磊女士在工作中主要负责的模块。

接着,任女士深入讲解了信号完整性的各个方面。信号完整性,即信号在经过各种介质传输后的正确性。现代系统都由多个模块构成,而各个模块之间的通讯、整个系统的正常工作对信号完整性提出了很高的要求。然而由于工艺、电压、温度等变量的影响为系统引入了很多不确定性。这些不确定性造成了信号的损耗(loss),串扰(crosstalk),和反射(reflection),极大地影响了信号的完整性。“计算机层次化存储结构包含哪些部分?”,“有哪些降低DRAM功耗的方法?”顾宜宸先生用随堂小测验的方法作为讲座前半段的收尾。对他抛出的这些问题,同学们积极应答,气氛十分活跃。

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任英磊女士介绍自己所工作的部门

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在讲座中同学们与专家踊跃互动

讲座最后,任女士通过case study的方式提出了提升信号完整性的若干设计,以及对未来新型封装技术的展望。精彩而充实的讲座在不知不觉间结束了。感谢来自英特尔的技术专家为同学们带来了干货满满的封装相关知识,使同学们对工业界中实际相关的工作场景和内容有了更清晰的了解。

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杨志老师和孙亚男老师为技术专家颁发授课证书

微纳电子学系的校企共建课程涵盖本科生“微纳电子技术前沿讲座”和研究生课程“集成电路设计前沿技术”两门课程,旨在将学术界和工业界的领先技术和最新研究引入课堂,产学合作协同育人,推进国家示范性微电子学院建设。