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Kommentar: Hoffnungsträger heterogene Integration

Wie sich höchste Integration auch ohne teure Prozesse mit kleinsten Strukturgrößen von 7 nm und darunter erreichen lässt.

Markt&Technik Bildquelle: © Markt&Technik

Heinz Arnold, editor-at-large Markt&Technik, HArnold@weka-fachmedien.de

Alle erdenklichen Funktionen auf ein Stück Silizium zu quetschen dürfte in vielen Fällen nicht der Weisheit letzter Schluss ein. Die zahlreichen System-in-Package-Varianten beispielsweise versprechen, einen hohen Integrationsgrad zu erreichen, obwohl die einzelnen Chips in verschiedenen Prozesstechniken gefertigt worden sind. Fan-out-Techniken ermöglichen es, die ICs nach der Fertigung auf den Siliziumwafern in einen künstlichen Verbund zu setzen – und so kostengünstig nach dem Muster der Front-End-Fertigung in Gehäuse zu setzen und mit Anschlüssen zu versehen. Das wiederum erhöht die Packungsdichte auf den Leiterplatten – genau das, was für die neusten IoT-Geräte – von Smartphones bis zu Edge-Gateways erforderlich ist.

Denn die IoT-Geräte müssen klein sein, eine möglichst hohe Rechenleistung erreichen und über Funk kommunizieren, am besten über 5G. Das bedeutet hohe Temperaturen und hohe Frequenzen – was der Forderung nach steigender Packungsdichte auf der Leiterplatte widerspricht. Erfindergeist ist hier gefragt und es kommen plötzlich Techniken ins Spiel, die lange Zeit als nicht gerade sexy galten, Back-End eben.

Doch genau darauf kommt es künftig an. Gerade hier sind europäische Unternehmen innovationsfreudig und stark. Sie haben auf einigen Gebieten die Nase vorn, von neuen Lithografietechniken bis hin zu neuen Materialien und darauf basierenden Prozessen, die erforderlich sind, um die Chips sicher elektrisch und mechanisch verbinden und wirksam und platzsparend schirmen zu können.

Besonders interessant: Auf der Ebene der heterogenen Integration wird in Zukunft ein Großteil der Differenzierung stattfinden, was besonders für die europäische Industrie vielversprechend ist. Denn dies könnte die Abhängigkeit von den großen Chipherstellern etwas reduzieren, die ihre ICs in den jeweils neusten Prozesstechniken fertigen. Was umso mehr gelten würde, falls sich die Chiplets-Vision auf breiter Front durchsetzen könnte.

Vor 20 Jahren hatte das „Advanced Packaging“ schon einmal Euphorie in Europa ausgelöst. Nach 2001 war nicht mehr viel davon zu hören. Die Zeit war einfach noch nicht reif. Mit dem Bedarf an Vernetzung, 5G, KI, MEMS und Sensoren dürfte sich das geändert haben, wie sicherlich auch auf der diesjährigen productronica und Semicon Europe in München vom 12. bis 15. November zu sehen sein wird. Das Advanced Packaging und die heterogene Integration bieten der europäischen Industrie neue Chancen. Sie müssen allerdings auch ergriffen werden.