Calibre 3D IC

Os circuitos integrados 3D (CIs 3D) estão surgindo como uma abordagem revolucionária para design, fabricação e embalagem na indústria de semicondutores. Oferecendo vantagens significativas em tamanho, desempenho, eficiência energética e custo, os ICs 3D estão prontos para transformar o cenário dos dispositivos eletrônicos. No entanto, com os ICs 3D, surgem novos desafios de design e verificação que devem ser enfrentados para garantir uma implementação bem-sucedida.

O principal desafio é garantir que os chiplets ativos em um conjunto de IC 3D se comportem eletricamente conforme o esperado. Os projetistas devem começar definindo o empilhamento 3D para que as ferramentas de projeto possam entender a conectividade e as interfaces geométricas em todos os componentes da montagem. Essa definição também impulsiona a automação dos impactos do acoplamento parasitário entre matrizes, estabelecendo as bases para a análise em nível 3D dos impactos térmicos e de estresse.

Este artigo descreve os principais desafios e estratégias no design de IC 3D. Os problemas multifísicos em ICs 3D, como os efeitos combinados de fenômenos elétricos, térmicos e mecânicos, são mais complexos do que em projetos 2D, e novos materiais usados em ICs 3D introduzem comportamentos imprevisíveis, exigindo métodos de projeto atualizados que levem em conta o empilhamento vertical e as interconexões. A análise térmica é especialmente importante, pois o acúmulo de calor pode afetar o desempenho elétrico e a integridade mecânica, comprometendo a confiabilidade. A implementação de estratégias de shift-left pode evitar retrabalhos dispendiosos ao integrar a análise multifísica no início do processo de design, enquanto o design iterativo permite refinar as decisões à medida que dados mais precisos se tornam disponíveis. O conteúdo é destinado a designers de IC que trabalham em chiplets ou ICs 3D, designers de pacotes que criam pacotes avançados de várias matrizes e qualquer pessoa interessada nos últimos avanços na tecnologia de IC 3D.