Die Speicher-Dies werden immer dünner, bei Samsung jetzt nur noch 0,6 mm (links im Bild)

Die Speicher-Dies werden immer dünner, bei Samsung jetzt nur noch 0,6 mm (links im Bild)

Samsung Electronics Co. Ltd. gab die Entwicklung eines Multi-Chip-Gehäuses mit der nach eigenen Angaben weltweit geringsten Bauhöhe bekannt. Das neue Gehäuse wurde zunächst für 32-GByte-Speicherchips entwickelt und ist mit seiner Bauhöhe von lediglich 0,6 mm nur halb so hoch wie herkömmliche Speichergehäuse mit acht übereinander gestapelten Halbleiterchips (oder Dies). Die innovative Gehäusetechnologie ermöglicht 40% niedrigere und leichtere Speicherlösungen, die in Multimedia-Mobiltelefonen und anderen Mobilgeräten eingesetzt werden können.

„Flach bleibt auch weiterhin das Schlagwort bei Mobilgeräten. Wir bei Samsung unternehmen deshalb große Schritte, um Speicherlösungen mit höherer Dichte anbieten zu können, die dabei nur halb so dick sind wie bisherige Produkte“, sagt Richard Walsh, Associate Director, Memory Marketing, Samsung Semiconductor Europe.

Samsungs neues, ultradünnes Speichergehäuse enthält Dies, die mit ihrer um die Hälfte reduzierten Bauhöhe von nur 15 µm wesentlich flacher sind als herkömmliche. Das 0,6 mm hohe Gehäuse verfügt in seinem Inneren über acht identische Dies (Octa-Die-Package) mit jeweils 32 Gigabit (Gb). Die Dies werden in einem 30-nm-Prozess hergestellt.

Die neu entwickelte Ultra-Thinning-Technologie umgeht die bisherigen Einschränkungen herkömmlicher Technologie, bei der sich Siliziumbauhöhen von unter 30 µm auf den Chip-Widerstand auswirken. Der Rückgang der Produktivität, der aus den bisherigen Einschränkungen resultierte, war in der Vergangenheit direkt auf ein Absinken der Produktionsausbeute in der Massenproduktion zurückzuführen.

Die Bauhöhe von 15 µm repräsentiert einen beachtlichen Erfolg, weil sich jetzt in bisherigen Multi-Chip-Gehäusen die doppelte Speicherkapazität unterbringen lässt. Ein 15 µm Wafer ist 1/7 so stark wie ein Blatt Papier mit 80 g. Durch die geringere Die-Bauhöhe reduziert sich auch das Chip-Gewicht.

Darüber hinaus lässt sich die neue Gehäusetechnologie auch für andere MCPs verwenden, konfiguriert als System-in-Packages (SiPs) oder Package-on-Packages (PoPs). Die bahnbrechende Technik für Chip-Stärken von 15 µm und darunter wird ferner die Entwicklung sehr komplexer Lösungen mit kleinsten Formfaktoren ermöglichen – eine äußerst attraktive Aussicht für den von starkem Wettbewerb geprägten Markt für Mobilgeräte.

„Indem wir die Bauhöhe und das Gewicht großer Multi-Die-Gehäuse verringern konnten, haben wir einen wichtigen Meilenstein erreicht. Somit können wir jetzt die beste Lösung zur Kombination von höheren Speicherkapazitäten mit einem hohen Funktionsumfang für aktuelle Mobilgeräte anbieten“, sagt Tae-Gyeong Chung, Vice President, Test and Package Center, Package Development Team, Samsung Electronics. „Eine Gehäusebauhöhe von unter 1 mm gibt Mobiltelefonentwicklern wesentlich mehr Freiheit bei der Realisierung ansprechender Designs, welche die unterschiedlichsten Geschmacksrichtungen der Endverbraucher hinsichtlich Stil und Gerätebauhöhe erfüllen.“

Das Marktforschungsunternehmen iSuppli geht davon aus, dass 2009 rund 310 Millionen Speicherkarten mit Kapazitäten von 2 GByte und mehr produziert werden (60% der Gesamtproduktion). Bis 2012 soll diese Zahl laut iSuppli bis auf 7,7 Mrd. Stück steigen (89% der Gesamtproduktion). Darüber hinaus veranschlagt iSuppli den Anteil von Speicherkarten mit 16 GByte und mehr auf 35 Millionen Stück (16 GByte Äquivalente) in diesem Jahr. Bis 2012 rechnen die Marktforscher mit einem Anstieg auf 530 Millionen Stück – dies entspräche einem Wachstum um den Faktor 15. Dieser Anteil an der gesamten Kartenproduktion würde im gleichen Zeitraum von 33% auf 74% steigen. (sb/jj)