太极实业—AI服务器HBM内存的幕后玩家

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太极实业是一家成立于1966年的公司,前身为无锡市合成纤维厂。1987年,该公司与无锡市第二合成纤维厂合并,组建为无锡市合成纤维总厂。1993年,该公司改名为无锡市太极实业股份有限公司,并在上海证券交易所成功上市,成为江苏省首家上市公司。

太极实业的主营业务包括半导体业务、工程技术服务业务、光伏电站投资运营业务和材料业务。其中,半导体业务主要涉及IC芯片封装、封装测试、模组装配及测试等;工程技术业务主要服务于电子高科技与高端制造,生物医药与保健,市政与路桥,物流与民用建筑,电力,综合业务等6大业务领域;光伏电站的投资和运营业务于2014年开始逐步形成;材料业务的主要产品有涤纶工业长丝、浸胶帘子布和帆布等。

太极实业在国内外具有一定的知名度和影响力,是中国化学纤维工业50家最佳经济效益工业企业之一,也是国内半导体(集成电路)制造与服务的重要厂商之一。该公司还通过多次的收购和转型,不断扩大自身的业务范围和实力,致力于成为产业高端化、经营国际化、管理现代化的世界级一流企业。

太极半导体(苏州)有限公司是太极实业的全资子公司,位于苏州工业园区。该公司专注于集成电路的封装、测试、研发及制造,提供完整的半导体后端产品设计、封装、测试及模组生产的一站式服务以及客户定制化产品封装测试服务。该公司还通过了ISO9001、ISO14001、ISO45001、IATF16949、ISO26262等体系认证,拥有工业级和车规级的生产车间和管理体系,是国家高新技术企业、AEO高级认证企业、江苏省智能制造示范企业、江苏省专精特新中小企业等。

太极半导体在半导体行业中有着较高的知名度和影响力,其产品质量和技术水平得到了广泛的认可。该公司还积极参与国内外的技术交流和合作,致力于推动半导体行业的发展和创新。

太极实业的全资子公司太极半导体(苏州)有限公司在半导体领域有着丰富的经验和技术实力。该公司提供的服务包括集成电路的封装、测试、研发及制造,特别是针对DRAM等集成电路产品的后工序服务,如封装、封装测试、模组装配和模组测试等。

太极半导体专利显示:太极半导体拥有多芯片大容量高集成封装结构,专利显示内容主要是多层内存芯片通过DAF胶膜依次堆叠在基板上,这种堆叠封装方式类似HBM的封装结构。

封装的趋势是小型化,现阶段更小、更薄、更高密度的封装结构已成为行业新常态。为了满足各种设计场景对封装尺寸的苛刻要求,诸多封装技术已经不再使用胶水来进行芯片粘接,而是会选择使用芯片粘贴胶膜。

此前的粘接,都使用胶水,胶水的好处是粘接较为灵活,可以使用各种形状来粘接。不过芯片粘接胶面对不同芯片尺寸需要不同的点胶图案并对DA的参数进行不同的优化。在DA和固化过程中,还会面临树脂溢出,芯片爬胶,材料固化收缩以及挥发物多的问题。这会导致封装完成后的种种缺陷。

比较常见的缺陷有胶层厚度不一致、胶层存在空洞以及封装界面分层等。而且现在很流行芯片堆叠,使用胶水来进行堆叠其难度不言而喻,同时也无法保证堆叠一致性。胶膜解决芯片粘接困难为了解决封装环节的芯片粘接越来越麻烦的问题,胶膜开始在越来越多的芯片设计中替代传统的粘接胶水。

与胶水相比,芯片粘贴胶膜能够提供可控的厚度和流动性、不会发生树脂渗出现象,而且具有均一的爬胶,固化前后均能保持胶层稳定性。在稳定性上更有把握的芯片粘贴胶膜在应对各种设计场景对封装的苛刻要求上表现得更为稳定。和我们平时使用胶水一样,芯片在使用粘接胶水时容易把粘接材料挤压到芯片表面,低溢出的粘贴胶膜就不会出现这种情况,而且固态材料可以实现无树脂析出的情况。均一的爬胶特性则是直接提高了引线键合的打线性能。

除此之外,芯片粘接胶膜的应用简化了引线键合封装中的框架设计,首先它减少了键合线的用量,其次减少了塑封料的用量,这意味着粘接胶膜能用更低的成本来实现更高的封装密度。这也让其应用价值在严苛的封装要求里有大提升。

DAF产品是固晶胶膜,它替代了原先的固晶胶,很好地解决了随着芯片变薄变小导致的固晶胶溢出的问题。下面的封装包括薄的、小的芯片用到胶膜越来越多,胶膜逐渐在细分领域取代胶,应用领域有bga、qfn、qfp。另外存储的封装、3d、2.5d封装、chiplet都会用到这种材料。

从太极半导体该专利可以看出来,太极半导体的封装技术以及可以做到先进领域,特别是在内存芯片多层堆叠封装跟HBM封装结构异曲同工!

一种硅通孔倒装芯片与引线键合芯片的集成封装结构

硅通孔:TSV(Through-Silicon Via) 是一种能让3D封装遵循摩尔定律演进的互连技术,芯片与芯片之间(Chip to Chip)、芯片与晶圆之间(Chip to Wafer)、晶圆与晶圆之间(Wafer to Wafer)实现完全穿孔的垂直电气连接,可像三明治一样堆叠晶片。这些垂直连接可用于互连多个芯片、存储器、传感器和其他模块,硅通孔互连赋予了各种 2.5D/3D封装应用和架构芯片纵向维度的集成能力,以最低的能耗/性能指标提供极高的性能和功能,以打造更小更快更节能的设备:

使用 TSV,封装系统沿着Z轴进行延伸拓展,出现了2.5D和3D集成,并演化出CoWoS、HBM、Co-EMIB、HMC、Wide-IO、

Foveros、SoIC、X-Cube、VIPack、3D Matrix、VISionS等技术和平台。

使用 TSV,通过更薄的硅芯片缩短互连长度和短垂直连接,有助于减少芯片的整体面积和功耗、将信号传播延迟减少几个数量级。这些优点使其非常适合用于不同的高速应用,例如数据中心、服务器、图形处理单元 (GPU)、基于人工智能 (AI) 的处理器和多种无线通信设备。

使用 TSV,能够实现异构集成。异构集成涉及将来自不同技术和制造商的多个芯片组合到一个封装中,从而使它们能够提供更好的功能和性能。TSV 通过为相应芯片提供可靠的互连技术来实现这些功能。

太极半导体上述硅通孔封装技术是不是让人浮想联翩了?HBM封装恰恰利用到了硅通孔TVS封装技术。

一种加强散热的存储芯片封装结构及制作方法

SK海力士HBM4将采用全新设计:通过3D堆叠整合在逻辑芯片上。

2023年11月据韩媒中央日报(Joongang.co.kr)报导,韩国內存芯片大厂SK海力士正在开发新一代的高带宽內存(HBM4),并计划将其与逻辑芯片堆叠在一起,这也将是业界首创。SK海力士已与英伟达等半导体公司针对该项目进行合作,先进封装技术有望委托台积电,作为首选代工厂。

据报道,SK海力士正在招募CPU、GPU等逻辑芯片的设计人员,目标是将未来的HBM4以3D堆叠的形式堆叠在英伟达AMD等公司的逻辑芯片上,预计该HBM4内存堆栈将采用2048位接口。目前的HBM是堆叠放置在GPU旁边,通过两个芯片下面的中介层(interposer)连接,不过SK海力士新目标是完全消除中介层,将HBM4通过3D堆叠直接整合在逻辑芯片上。

太极半导体加强散热存储芯片封装结构与制作方法就提到存储芯片堆叠以及逻辑芯片一体封装的内容,可以想象是不是为HBM量身定做的封装技术呢?

太极实业作为早期与海力士合资的企业,太极半导体以及与海力士合资的海太半导体专注于DRAM封装,HBM作为海力士核心的产品,很难相信太极实业没有深度参与,至于消息面那么平静,可能是某种原因吧!

本文仅作为个人投资笔记,不作为投资建议!

$太极实业(SH600667)$ $万润科技(SZ002654)$ $中际旭创(SZ300308)$

全部讨论

02-19 22:38

HBM的中军?

03-11 05:11

拭目以待:太极半导体加强散热存储芯片封装结构与制作方法就提到存储芯片堆叠以及逻辑芯片一体封装的内容,可以想象是不是为HBM量身定做的封装技术呢?
太极实业作为早期与海力士合资的企业,太极半导体以及与海力士合资的海太半导体专注于DRAM封装,HBM作为海力士核心的产品,很难相信太极实业没有深度参与,至于消息面那么平静,可能是某种原因吧!

吹不动啊

02-20 09:05

希望吹上天,我好解套