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DDRII時代 技術為王 ——記憶體企業如何應對封裝技術瓶頸

2005/11

   

由於科學技術的飛速發展,電腦硬體技術也隨著這股潮流在不斷的更新、交替。特別是像主機板、顯示卡、CPU處理器的產品更新及所運用的新技術的發展速度更是驚人。在日益更新的配置平台上,內存與整個配置平台的運算性能也相應當緊密的聯繫,就算消費者在其它硬體上採用最新、最快的產品,如果記憶體相對滯後那在軟體、程式的營運中帶來瓶頸也是顯而易見的。隨著技術的進步,記憶體行業也意識到了記憶體在技術發展的重要性,為適應以後硬體配置平台的發展和平穩過渡,記憶體廠商迅速作出回應推出了採用全新記憶體架構的DDRII內存。

眾所周知,DDRII是由JEDEC(電子元件工業聯合會)定義的一種全新下一代DDR記憶體技術標準的名稱。與DDR技術相比,DDRII最大特點是採用4-bit Prefetch技術,該技術可以有效地提升記憶體頻寬,從而突破運算瓶頸。從目前DDR2記憶體標準來看,記憶體廠商針對一般電腦市場的DDRII內存將會推出533MHz、667MHz甚至到800MHz不同頻率的產品。

與DDR相比,DDRII也有著諸多優勢︰首先,DDRII記憶體擁有4bit的數據預讀取能力,而DDR記憶體則只有2bit的數據預讀取能力。雖然與DDR一樣,都採用了在時鐘的上升延和下降延同時進行數據傳輸的基本模式,但是在同等核心頻率下,DDRII擁有兩倍于DDR的數據傳輸率,這樣DDRII內存就擁有更高的預讀系統命令數據能力,並可以簡單地獲得更為完整的數據傳輸能力。其次,DDRII還引入了三項新的技術,它們是OCD、ODT和Post CAS,這樣大大改善了DDR記憶體在應用和傳輸中存在的諸多不足。

最關鍵的是,在記憶體的封裝形式上DDRII內存也要大大地優于DDR記憶體。BGA封裝由於晶片底部的空間較為寬大,可以在保證引腳間距較大的前提下容納更多的引腳,可滿足更密集的信號I/O需要,這對DDRII而言是必須的。此外,BGA封裝還擁有晶片安裝容易、電氣性能更好、信號傳輸延遲低、允許高頻運作、散熱性卓越等許多優點,它成為DDRII官方選擇也在情理之中。

BGA封裝技術的應用,更是為記憶體的封裝技術升級帶來了一次革命。在DDR時代,由於技術的原因和封裝技術的不同,UTT(Untested,未經測試的DRAM)顆粒在整個DRAM產業發展史中,可以說是從未缺席過,上游廠商在其生產DRAM顆粒的過程中,只要繼續投片下去,便難免會有UTT顆粒出現,這也成為DDR時代記憶體行業一個事實,而很多小企業基於成本考慮,絕大部份採用傳統的TSOP封裝模式,借助UTT製造了大量的劣質記憶體產品,讓消費者深受其害。

不過進入DDRII時代後,由於在速度及散熱上的需求,經過DRAM廠、OEM計算機大廠及微處理器大廠Intel討論,認為DDRII必須改采BGA封裝模式,才能讓DDRII顆粒充分顯現出其應有的效能。這也就意味著,在DDRII時代,對于向來習慣採用UTT的生產廠商而言,將會是一大挑戰。原因在于這些生產廠商目前習慣採用的技術,大多還是以TSOP封裝為主,更重要的是,這些生產廠商,從來沒有製造或維修採用BGA封裝模式的DRAM模組的經驗,一旦有終端市場消費者要求維修時,生產廠商也沒有相應的人才或機器設備可以解決問題,從而也就無法真正為消費者提供優質的產品或者服務。

那麼如何理解BGA封裝模式在DDRII產品上的應用呢?在記憶體製作流程中,主要的環節如下︰晶圓切割測試-封裝-顆粒測試-貼片-成品測試-出廠。其中最為關鍵的步驟是記憶體顆粒的誕生,需要經過前工序、後工序、檢驗、封裝、測試等步驟後才能算是合格的顆粒。前工序將矽晶圓切割成小的晶片,並進行簡單的EDS測試,完成晶片的大部分功能測試;後工序對晶片做I/O(輸入/輸出)設置和保護;檢驗工序對整個晶片做全面的檢測;最後,再對檢驗透過的晶片進行封裝製成記憶體顆粒,再對顆粒進行測試,完全合格的顆粒才能用來貼片、製作記憶體成品。也只有透過這種嚴格的考驗所生產出來的DDRII記憶體,才能保證其性能、穩定性和兼容性。

在DDR時代,很多中小企業就是直接購買封裝好的顆粒透過簡單的貼片製作成記憶體,在市場上銷售,而且大部分是UTT顆粒。也就是說,他們僅僅只在后三個環節有所表現。然而到了DDRII時代,這個方法已經不可行,原因就是BGA封裝模式的應用,只有掌握了產業中上游技術的企業才能更好的獲取競爭優勢。這也就意味著,在DDRII時代只有那擁有BGA封裝技術的實力雄濃的企業,才能在未來的競爭中站穩腳跟,如果不能根據市場變化相應投入更多的資金和人力資源,那麼即使在DDR時代曾經擁有很強的優勢,也會在DDRII的市場中優勢盡失。相反,那些前期已經作了長期的技術累積並擁有BGA核心封裝技術的企業,正逐漸在市場上獲得更廣泛的認可,Kingmax就是這些優勢企業中的一員。
作為全球存儲行業的領導者,Kingmax是全球第一家具備自有的封裝及測試先進設備的記憶體廠商,並實現了完整的供應鏈垂直整合,即Kingmax從原廠採買晶圓後,整個記憶體生產的流程均由Kingmax自有的封裝工廠獨立完成。同時在眾多記憶體廠商中,只有Kingmax早在七年前就研發出BGA封裝技術並成功的大量運用在SDRAM和DDR產品上。其記憶體領域的獨家專利技術──TinyBGA封裝技術更是在業內赫赫有名。Kingmax自從在SDRAM PC66/100的時代就已經採用了這種以往只用于CPU等高階半導體產品封裝的前端技術,一直到現下已經具有7年以上的豐富經驗的累積,所以不論是在技術的磨練、設備的配合更新以及人員的教育訓練都能完全切實的掌握BGA封裝所面臨的嚴苛考驗。這也就為Kingmax成為DDRII時代行業的佼佼者奠定了堅實的基礎。

在測試方面,Kingmax也具有非常雄濃的實力。今年第二季,Kingman耗資近1000萬美金購入代號為T5593的測試設備已正式上線。此款高科技的測試設備,因為造價昂貴,一般的記憶體廠商鮮少建置,連專業的IC封裝測試廠所能提供的測試產能也十分有限。而Kingmax以記憶體廠商的領導者自居,對于研發與測試、生產設備更是大量投入。有了T5593的設備,就可以嚴格篩選出真正能達到800MHz以上的記憶體顆粒,進而可以量產出最高品質的DDRII 800記憶體。對于Kingmax來說,這也就在市場競爭中充分掌握了主控權,利用自身的技術優勢走在了行業的前列。

隨著最近DDRII產品在市場上的火爆,DDRII時代也就真正意義的來臨了,而DDRII規格的不斷提升也預示著DDR正在加速退出歷史的舞台﹗對于這個時代來說,技術為王也成為記憶體行業的重要標誌,作為各大記憶體廠商繼續發展的一把利器,誰率先擁有所需的一切技術,誰就能在DDRII浪潮中贏得先機﹗