ΝΕΑ

Στην τρέχουσα εποχή της αυξανόμενης ψηφιοποίησης, η βιομηχανία ημιαγωγών, ως βασική κινητήρια δύναμη της τεχνολογικής ανάπτυξης, συνεχίζει να επιδεικνύει εκπληκτική ζωτικότητα και μετασχηματιστική ισχύ. Η συσκευασία και οι δοκιμές τσιπ, ως κρίσιμος σύνδεσμος back-end στην αλυσίδα της βιομηχανίας ημιαγωγών, αντιμετωπίζει τώρα μια σειρά αναδυόμενων απαιτήσεων που προκλήθηκαν από ανακαλύψεις στις τεχνολογίες αιχμής και την εμφάνιση νέων σεναρίων εφαρμογής, περιγράφοντας ένα μεγάλο σχέδιο γεμάτο ευκαιρίες για την ανάπτυξη της βιομηχανίας.

 

1. Οι απαιτήσεις υπολογιστών υψηλής απόδοσης οδηγούν την τεχνολογία Advanced Packaging Technology

Με την ταχεία ανάπτυξη πεδίων πληροφορικής υψηλής απόδοσης, όπως η τεχνητή νοημοσύνη, η ανάλυση μεγάλων δεδομένων και ο υπολογιστής cloud, οι απαιτήσεις για την απόδοση των τσιπ έχουν ξεπεράσει πολύ τα παραδοσιακά όρια. Για να ανταποκριθεί στην αυξανόμενη ζήτηση για την υπολογιστική ισχύ, η τεχνολογία συσκευασίας τσιπ προωθεί τις πιο προηγμένες και πολύπλοκες κατευθύνσεις.

Από τη μία πλευρά, η τεχνολογία συσκευασίας 2.5D/3D έχει γίνει το επίκεντρο της βιομηχανίας. Με την κατακόρυφη στοίβαξη πολλαπλών τσιπς ή τσιπ με άλλα εξαρτήματα, μειώνει σημαντικά τη διαδρομή μετάδοσης του σήματος, μειώνει την καθυστέρηση και αυξάνει σημαντικά τον ρυθμό μετάδοσης δεδομένων. Πάρτε τα μάρκες τεχνητής νοημοσύνης ως παράδειγμα. Οι γίγαντες της βιομηχανίας, όπως η NVIDIA, υιοθετούν ευρέως τεχνολογία συσκευασίας 3D στα προϊόντα υψηλής τεχνολογίας τους, ενσωματώνοντας στενά τα τσιπ μνήμης με υπολογιστικά τσιπ για την επίτευξη αλληλεπίδρασης δεδομένων υψηλής ταχύτητας μεταξύ μνήμης και επεξεργαστών, με αποτέλεσμα μια εκθετική αύξηση της απόδοσης εκτέλεσης των αλγορίθμων βαθιάς μάθησης. Αυτή η τεχνολογία δεν ανταποκρίνεται μόνο στη ζήτηση για ταχεία ανάγνωση και γραφή τεράστιων δεδομένων κατά τη διάρκεια της κατάρτισης AI, αλλά επίσης θέτει ένα σταθερό θεμέλιο για πιο σύνθετα σενάρια έξυπνων εφαρμογών στο μέλλον.

Από την άλλη πλευρά, το σύστημα-σε-συσκευασία (SIP) εξελίσσεται συνεχώς. Το SIP μπορεί να ενσωματώσει πολλαπλά τσιπ με διαφορετικές λειτουργίες, όπως μικροεπεξεργαστές, τσιπ RF, αισθητήρες κλπ., Σε ένα ενιαίο πακέτο για να σχηματίσει ένα πλήρες μικροσκοπικό σύστημα. Στον τομέα των 5G smartphones, η εφαρμογή του SIP επιτρέπει στα smartphones να επιτύχουν ενσωμάτωση πολλαπλών λειτουργιών σε ένα συμπαγές χώρο. Για παράδειγμα, τα τσιπ της σειράς Α σε τηλέφωνα της Apple χρησιμοποιούν τη συσκευασία SIP για να ενσωματώσουν πολυάριθμα βασικά εξαρτήματα όπως CPU, GPU και τσιπς βασικής ζώνης. Αυτό όχι μόνο μειώνει την περιοχή της μητρικής πλακέτας αλλά και ενισχύει τη συνολική απόδοση και βελτιστοποιεί τη διαχείριση της ενέργειας, παρέχοντας στους χρήστες μια εξαιρετική εμπειρία. Αυτή η τάση ζητά από τις επιχειρήσεις συσκευασίας και δοκιμών να αυξήσουν τις επενδύσεις έρευνας και ανάπτυξης και να βελτιώσουν την ικανότητά τους να επιτύχουν ενσωμάτωση υψηλής ακρίβειας και υψηλής αξιοπιστίας σε ένα μικρό χώρο.

2. Η άνοδος των εφαρμογών IoT δημιουργεί διαφοροποιημένες φόρμες συσκευασίας

Η έντονη ανάπτυξη του Διαδικτύου των πραγμάτων (IoT) έχει επιτρέψει τη σύνδεση των δισεκατομμυρίων συσκευών στο δίκτυο. Αυτές οι συσκευές έρχονται σε διάφορα σχήματα και μεγέθη και έχουν διαφορετικές λειτουργίες, που κυμαίνονται από μικροαισθητήρες έως μεγάλες βιομηχανικές πύλες, από φορητές συσκευές έως έξυπνες οικιακές διανομείς. Αυτό δημιούργησε πρωτοφανές απαιτήσεις για διαφοροποιημένη συσκευασία τσιπ.

Για συσκευές τερματικού IoT μικρής μεγέθους, χαμηλής ισχύος, όπως έξυπνα βραχιόλια και ασύρματες ετικέτες, η τεχνολογία συσκευασίας σε επίπεδο πλακιδίων (WLP) έχει λάμψει έντονα. Το WLP συσκευάζει άμεσα τσιπ στο δίσκο χωρίς να χρειάζεται να τα κόψετε και να τα συσκευάσετε ξεχωριστά, μειώνοντας σημαντικά το μέγεθος της συσκευασίας και το κόστος μείωσης. Ταυτόχρονα, λόγω της μείωσης της παρασιτικής χωρητικότητας και της επαγωγής στη διαδικασία συσκευασίας, η κατανάλωση ενέργειας των τσιπ μειώνεται περαιτέρω και η διάρκεια ζωής της μπαταρίας ενισχύεται σημαντικά. Για παράδειγμα, η NXP Semiconductors ξεκίνησε μια σειρά από υπερβολικά χαμηλές τσιπς για την αγορά του IoT, η οποία υιοθετεί την τεχνολογία WLP, επιτρέποντας πολλές συσκευές μικροεπινημίας να λειτουργούν σταθερά για μεγάλες περιόδους, ικανοποιώντας τις επείγουσες απαιτήσεις εφαρμογών όπως η περιβαλλοντική παρακολούθηση και η υγειονομική παρακολούθηση για μικρές ενεργειακές μάρκες.

Για ορισμένες συσκευές IoT που πρέπει να λειτουργούν σε σκληρά περιβάλλοντα, όπως οι βιομηχανικοί αισθητήρες και τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα αυτοκινήτων, οι μορφές συσκευασίας με υψηλή αξιοπιστία και ισχυρή προστασία έχουν καταστεί κρίσιμες. Η κεραμική συσκευασία ξεχωρίζει λόγω της εξαιρετικής αντοχής υψηλής θερμοκρασίας, της αντοχής στη διάβρωση και της υψηλής απόδοσης μόνωσης. Στα συστήματα ελέγχου του κινητήρα αυτοκινήτων, τα τσιπ συσκευασμένα σε κεραμικά μπορούν να λειτουργούν σταθερά σε σκληρά περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας και υψηλής ανωμαλίας, με ακρίβεια παρακολούθηση και έλεγχο των παραμέτρων λειτουργίας του κινητήρα, εξασφαλίζοντας την ασφάλεια και την αποτελεσματική λειτουργία των οχημάτων. Επιπλέον, σε απάντηση στις προκλήσεις της αντοχής στο νερό, της αντοχής στη σκόνη και της αντοχής στην υπεριώδη ακτινοβολία που αντιμετωπίζουν οι εξωτερικές συσκευές IoT, τα νέα υλικά και οι διαδικασίες ενθυλάκωσης αναδύονται συνεχώς, παρέχοντας ολοκληρωμένη προστασία για μάρκες και εξασφαλίζοντας την αξιόπιστη λειτουργία των συσκευών IoT σε διάφορα περίπλοκα περιβάλλοντα.

3. Μετασχηματισμός ηλεκτρονικών αυτοκινήτων αναμορφώνει τα πρότυπα συσκευασίας και δοκιμών

Η βιομηχανία αυτοκινήτων υφίσταται βαθιούς μετασχηματισμούς στην ηλεκτροκίνηση, τη νοημοσύνη και τη συνδεσιμότητα, καθιστώντας τα ηλεκτρονικά συστήματα αυτοκινήτων ένα νέο πόλο ανάπτυξης στο πεδίο συσκευασίας και δοκιμών τσιπ και αναδιαμόρφωση των βιομηχανικών προτύπων.

στον τομέα του ηλεκτρικού οχήματος (EV), τα συστατικά πυρήνα όπως τα συστήματα διαχείρισης μπαταριών (BMS) και τα συστήματα ελέγχου κίνησης κινητήρα έχουν εξαιρετικά υψηλές απαιτήσεις για την αξιοπιστία και την ασφάλεια των τσιπ. Η συσκευασία των τσιπ όχι μόνο πρέπει να έχει εξαιρετική απόδοση διαρροής θερμότητας για να χειριστεί τη μεγάλη ποσότητα θερμότητας που παράγεται κατά τη διάρκεια της λειτουργίας υψηλής ισχύος, αλλά πρέπει επίσης να περάσει αυστηρές πιστοποιήσεις για τα πρότυπα της αυτοκινητοβιομηχανίας, όπως το AEC-Q100. Για παράδειγμα, τα αποκλειστικά τσιπ της Infineon για τα EV BMs υιοθετούν ειδικά σχέδια συσκευασίας διασύνδεσης θερμότητας για να εξασφαλίσουν σταθερή λειτουργία σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας και έχουν υποβληθεί σε δοκιμές πολλαπλών αξιοπιστίας, παρέχοντας μια σταθερή εγγύηση για την ασφάλεια και την αποτελεσματική διαχείριση των μπαταριών EV.

Με τη σταδιακή αναβάθμιση της αυτόνομης τεχνολογίας οδήγησης, από την υποβοηθούμενη οδήγηση έως την προηγμένη αυτόνομη οδήγηση και ακόμη και την πλήρη αυτόνομη οδήγηση, τοποθετούνται υψηλότερες απαιτήσεις στην υπολογιστική ισχύ, τις δυνατότητες απόκρισης σε πραγματικό χρόνο και την ανοχή σφάλματος των ενσωματωμένων τσιπς. Αυτό έχει οδηγήσει τη συσκευασία τσιπ προς υψηλότερη ολοκλήρωση και χαμηλότερη λανθάνουσα κατάσταση, ενώ η διαδικασία συσκευασίας και δοκιμών πρέπει να ενσωματώσει περισσότερες λειτουργικές διαδικασίες δοκιμών ασφαλείας. Για παράδειγμα, η Tesla έχει ενσωματώσει πολύπλοκες δοκιμές έγχυσης σφάλματος στη συσκευασία και δοκιμή των αυτόνομων τσιπ οδήγησης, προσομοιώνοντας διάφορα πιθανά σενάρια αποτυχίας υλικού για να επαληθεύσουν εάν τα τσιπ μπορεί να εξασφαλίσουν την ασφαλή λειτουργία των οχημάτων σε ακραίες συνθήκες, ανοίγοντας το δρόμο για τη μεγάλη κλίμακα εμπορική εφαρμογή των αυτόνομων οχημάτων οδήγησης.

4.

Κάτω από το παγκόσμιο σκηνικό για την υποστήριξη της βιώσιμης ανάπτυξης, η βιομηχανία συσκευασίας και δοκιμών Chip έχει επίσης ανταποκριθεί ενεργά στην έννοια της πράσινης και περιβαλλοντικής προστασίας, ξεκινώντας ένα ταξίδι καινοτομίας ξεκινώντας από τα υλικά συσκευασίας.

Τα παραδοσιακά υλικά συσκευασίας τσιπ, όπως ορισμένα στρατιώτες με βάση το μόλυβδο, περιέχουν επιβλαβείς ουσίες και μπορεί να προκαλέσουν περιβαλλοντική ρύπανση κατά τη διάρκεια της παραγωγής, της χρήσης και της διάθεσης. Σήμερα, οι στρατιώτες χωρίς μόλυβδο έχουν γίνει το mainstream της βιομηχανίας, με τη σειρά του κασσίτερου-silver-copper (SAC) χωρίς μόλυβδο που χρησιμοποιούνται ευρέως στη συσκευασία τσιπ. Εξασφαλίζουν την ποιότητα της συγκόλλησης μειώνοντας σημαντικά τον κίνδυνο μολύβδου ρύπανσης.

 

Επιπλέον, αναδύονται επίσης τα αποικοδομήσιμα υλικά που βασίζονται σε βιολογικά στο πεδίο. Ορισμένες ερευνητικές ομάδες διερευνούν τη χρήση φυσικών βιοϋλικών όπως η κυτταρίνη και το άμυλο για την προετοιμασία κελύφων συσκευασίας τσιπ ή υλικών buffer. Αυτά τα υλικά μπορούν να αποσυντεθούν σταδιακά στο φυσικό περιβάλλον αφού το τσιπ φθάσει στη διάρκεια ζωής του, μειώνοντας τη μακροπρόθεσμη ρύπανση των ηλεκτρονικών αποβλήτων στις πηγές του εδάφους και του νερού. Παρόλο που τα βιολογικά υλικά εξακολουθούν να αντιμετωπίζουν προκλήσεις όσον αφορά το κόστος και τη σταθερότητα των επιδόσεων επί του παρόντος, με συνεχή τεχνολογική πρόοδο, αναμένεται να διαδραματίσουν μεγαλύτερο ρόλο στη μελλοντική συσκευασία των τσιπ και να συμβάλουν στην πράσινη και βιώσιμη ανάπτυξη της βιομηχανίας ημιαγωγών.

Συμπερασματικά, η βιομηχανία συσκευασίας και δοκιμών τσιπ βρίσκεται στην πρώτη γραμμή της αλλαγής. Αντιμετωπίζοντας τις αναδυόμενες απαιτήσεις από τον υπολογισμό υψηλών επιδόσεων, το Διαδίκτυο των πραγμάτων, την αυτοκινητοβιομηχανία και την πράσινη περιβαλλοντική προστασία, μόνο με τη διαρκή καινοτομία, τη διάσπαση των τεχνικών σημείων, τη βελτιστοποίηση των διαδικασιών και των διαδικασιών και την ενίσχυση της συνεργασίας του πεδίου μπορεί να εκμεταλλευτεί τις ευκαιρίες στον τομέα της έντονης παγκόσμιας διαγωνισμού, να γράψει ένα ένδοξο κεφάλαιο στο back-end του ημιτελικού κλάδου και στη διαμόρφωση των ενισχυτικών αρετών. κόσμος.