Infineon: 'Sandwich'-Chips

Infineon Forschern ist es erstmals gelungen zwei unterschiedliche Chips, einen Logik-Chip und ein Speichermodul, sandwich-artig zu einem System zusammenzulöten.

Mit diesem Verfahren, SOLID genannt, werden die Leiterbahnen zur Verbindung der unterschiedlichen Komponenten auf ein Minimum reduziert. Der Konzern erhofft sich damit eine schnellere Datenübertragung zwischen Speicher und Prozessor. Daneben soll SOLID die weitere Miniaturisierung elektronischer Bauelemente sowie eine Preissenkung für bestehende Produkte von bis zu 30 Prozent ermöglichen. Erste Produkte sollen bereits nächstes Jahr auf den Markt kommen.

SOLID löst nach Angaben von Infineon gleich mehrere Probleme bei der Chipproduktion. Bei einer Anordnung der verschiedenen Chips in einer Ebene sind die Leitungen zwischen den einzelnen Komponenten länger, was die Schaltung verlangsamt. Gleichzeitig ist die Anzahl der möglichen Leitungen wegen dem Platzangebot stark begrenzt. Mit den kürzeren Leitung im Sandwich-Verfahren werden nicht nur die Leitungen schneller, das System benötigt auch weniger Energie und soll weniger Abwärme entwickeln.

In der Halbleiterindustrie wurden in den vergangenen zehn Jahren verschiedene Ansätze für die Realisierung von 3D-Chips erforscht. Bei der SOLID-Technologie sind die Leitungen zwischen den Kontakten erheblich kürzer, da die Verbindungen nicht außen herum von einem Chip zum anderen gelegt werden, sondern eingeätzte Binnenkontakte die Signale direkt zwischen den einzelnen Segmenten eines Chips fließen lassen. Damit lassen sich nach Angaben von Infineon hundert Mal so viele Verbindungen auf der gleichen Fläche unterbringen. Ein mit dem SOLID-Verfahren hergestellter Chip beansprucht überdies bis zu 50 Prozent weniger Platz als herkömmliche, nebeneinander angeordnete Produkte mit der gleichen Funktionalität.

Der Name des Verfahrens leitet sich vom angewandeten Diffusions-Lötverfahren (auf Englisch: solid-liquid interdiffusion) ab. Bei dem Sandwich-Verfahren werden die beiden Chiphälften getrennt produziert und danach bei 270 Grad und drei bar Druck zusammengelötet. Durch die Verwendung von dünneren Siliziumscheiben werden die Chips nicht höher als bisherige Produkte. Da das Chip-Sandwich die gleiche Umhüllung wie normale Chip-Systeme erhält, lassen gleichzeitig 50 Prozent der Kosten für das Gehäuse einsparen.

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