L-ippakkjar tas-semikondutturi evolva minn disinji tradizzjonali tal-PCB 1D għal twaħħil ibridu 3D avvanzat fil-livell tal-wejfer. Dan l-avvanz jippermetti spazjar ta 'interkonnessjoni fil-medda ta' mikron b'ċifra waħda, b'wisgħat ta 'frekwenza sa 1000 GB/s, filwaqt li tinżamm effiċjenza għolja tal-enerġija. Fil-qalba tat-teknoloġiji avvanzati tal-imballaġġ tas-semikondutturi hemm imballaġġ 2.5D (fejn il-komponenti jitqiegħdu ħdejn xulxin fuq saff intermedjarju) u ippakkjar 3D (li jinvolvi ċipep attivi stivar vertikalment). Dawn it-teknoloġiji huma kruċjali għall-futur tas-sistemi HPC.
It-teknoloġija tal-ippakkjar 2.5D tinvolvi diversi materjali ta 'saff intermedjarju, kull wieħed bil-vantaġġi u l-iżvantaġġi tiegħu stess. Saffi intermedjarji tas-silikon (Si), inklużi wejfers tas-silikon kompletament passivi u pontijiet tas-silikon lokalizzati, huma magħrufa li jipprovdu l-aqwa kapaċitajiet ta 'wajers, li jagħmluhom ideali għal kompjuters ta' prestazzjoni għolja. Madankollu, huma għaljin f'termini ta 'materjali u manifattura u jiffaċċjaw limitazzjonijiet fil-qasam tal-ippakkjar. Biex jittaffew dawn il-kwistjonijiet, l-użu ta 'pontijiet tas-silikon lokalizzati qed jiżdied, u b'mod strateġiku juża s-silikon fejn il-funzjonalità multa hija kritika filwaqt li jiġu indirizzati r-restrizzjonijiet taż-żona.
Saffi intermedjarji organiċi, li jużaw plastiks iffurmati fan-out, huma alternattiva aktar kosteffettiva għas-silikon. Għandhom kostanti dielettrika aktar baxxa, li tnaqqas id-dewmien RC fil-pakkett. Minkejja dawn il-vantaġġi, saffi intermedjarji organiċi jitħabtu biex jiksbu l-istess livell ta 'tnaqqis tal-karatteristiċi ta' interkonnessjoni bħall-ippakkjar ibbażat fuq is-silikon, li jillimitaw l-adozzjoni tagħhom f'applikazzjonijiet ta 'kompjuters ta' prestazzjoni għolja.
Saffi intermedjarji tal-ħġieġ ġabru interess sinifikanti, speċjalment wara t-tnedija reċenti ta 'Intel tal-ippakkjar tal-vetturi tat-test ibbażati fuq il-ħġieġ. Il-ħġieġ joffri diversi vantaġġi, bħal koeffiċjent aġġustabbli ta 'espansjoni termali (CTE), stabbiltà dimensjonali għolja, uċuħ lixxi u ċatti, u l-abbiltà li jappoġġja l-manifattura tal-pannelli, li jagħmilha kandidat promettenti għal saffi intermedjarji b'kapaċitajiet ta' wajers komparabbli mas-silikon. Madankollu, apparti l-isfidi tekniċi, l-iżvantaġġ ewlieni tas-saffi intermedjarji tal-ħġieġ huwa l-ekosistema immatura u n-nuqqas attwali ta 'kapaċità ta' produzzjoni fuq skala kbira. Hekk kif l-ekosistema timmatura u l-kapaċitajiet ta 'produzzjoni jitjiebu, it-teknoloġiji bbażati fuq il-ħġieġ fl-ippakkjar tas-semikondutturi jistgħu jaraw aktar tkabbir u adozzjoni.
F'termini ta 'teknoloġija tal-ippakkjar 3D, it-twaħħil ibridu ta' Cu-Cu bump-less qed isir teknoloġija innovattiva ewlenija. Din it-teknika avvanzata tikseb interkonnessjonijiet permanenti billi tgħaqqad materjali dielettriċi (bħal SiO2) ma 'metalli inkorporati (Cu). It-twaħħil ibridu Cu-Cu jista 'jikseb spazji taħt l-10 mikroni, tipikament fil-medda ta' mikron b'ċifra waħda, li jirrappreżenta titjib sinifikanti fuq it-teknoloġija tradizzjonali tal-mikro-bump, li għandha spazji tal-bump ta 'madwar 40-50 mikron. Il-vantaġġi tat-twaħħil ibridu jinkludu żieda fl-I/O, bandwidth imtejjeb, stivar vertikali 3D imtejjeb, effiċjenza aħjar tal-enerġija, u effetti parassitiċi mnaqqsa u reżistenza termali minħabba n-nuqqas ta 'mili tal-qiegħ. Madankollu, din it-teknoloġija hija kumplessa għall-manifattura u għandha spejjeż ogħla.
It-teknoloġiji tal-ippakkjar 2.5D u 3D jinkludu diversi tekniki tal-ippakkjar. Fl-ippakkjar 2.5D, skont l-għażla tal-materjali tas-saff intermedjarju, jista 'jiġi kategorizzat f'saffi intermedjarji bbażati fuq is-silikon, ibbażati fuq organiċi u bbażati fuq il-ħġieġ, kif muri fil-figura ta' hawn fuq. Fl-ippakkjar 3D, l-iżvilupp tat-teknoloġija tal-mikro-bump għandu l-għan li jnaqqas id-dimensjonijiet tal-ispazjar, iżda llum, bl-adozzjoni ta 'teknoloġija ta' twaħħil ibridu (metodu ta 'konnessjoni diretta Cu-Cu), jistgħu jinkisbu dimensjonijiet ta' spazjar b'ċifra waħda, li jimmarkaw progress sinifikanti fil-qasam .
**Xejriet Teknoloġiċi Ewlenin li għandek Tara:**
1. **Oqsma ta 'Saff Intermedjarju akbar:** IDTechEx preċedentement mbassar li minħabba d-diffikultà ta' saffi intermedjarji tas-silikon li jaqbżu limitu ta 'daqs ta' reticle 3x, soluzzjonijiet ta 'pont tas-silikon 2.5D dalwaqt se jissostitwixxu saffi intermedjarji tas-silikon bħala l-għażla primarja għall-ippakkjar ta' ċipep HPC. TSMC huwa fornitur ewlieni ta 'saffi intermedjarji tas-silikon 2.5D għal NVIDIA u żviluppaturi HPC ewlenin oħra bħal Google u Amazon, u l-kumpanija reċentement ħabbret il-produzzjoni tal-massa tal-CoWoS_L tal-ewwel ġenerazzjoni tagħha b'daqs ta' reticule 3.5x. IDTechEx jistenna li din it-tendenza tkompli, b'aktar avvanzi diskussi fir-rapport tiegħu li jkopri atturi ewlenin.
2. **Ippakkjar fil-livell tal-pannelli:** L-ippakkjar fil-livell tal-pannelli sar fokus sinifikanti, kif enfasizzat fil-Wirja Internazzjonali tas-Semikondutturi tat-Tajwan tal-2024. Dan il-metodu ta 'ppakkjar jippermetti l-użu ta' saffi intermedjarji akbar u jgħin biex jitnaqqsu l-ispejjeż billi jipproduċi aktar pakketti fl-istess ħin. Minkejja l-potenzjal tagħha, sfidi bħall-ġestjoni tal-warpage għad iridu jiġu indirizzati. Il-prominenza dejjem tikber tagħha tirrifletti d-domanda dejjem tikber għal saffi intermedjarji akbar u aktar kosteffettivi.
3. **Saffi Intermedjarji tal-Ħġieġ:** Il-ħġieġ qed joħroġ bħala materjal kandidat b'saħħtu għall-kisba ta 'wajers fin, komparabbli mas-silikon, b'vantaġġi addizzjonali bħal CTE aġġustabbli u affidabilità ogħla. Is-saffi intermedjarji tal-ħġieġ huma wkoll kompatibbli mal-ippakkjar fil-livell tal-pannelli, li joffru l-potenzjal għal wajers ta 'densità għolja bi spejjeż aktar maniġġabbli, li jagħmilha soluzzjoni promettenti għat-teknoloġiji tal-ippakkjar futuri.
4. **HBM Hybrid Bonding:** It-twaħħil ibridu 3D tar-ram-ram (Cu-Cu) huwa teknoloġija ewlenija għall-kisba ta 'interkonnessjonijiet vertikali ta' żift ultra-fin bejn iċ-ċipep. Din it-teknoloġija ġiet użata f'diversi prodotti ta 'server high-end, inklużi AMD EPYC għal SRAM u CPUs stacked, kif ukoll is-serje MI300 għall-istivar ta' blokki CPU/GPU fuq I/O dies. It-twaħħil ibridu huwa mistenni li jkollu rwol kruċjali fl-avvanzi futuri tal-HBM, speċjalment għal stacks DRAM li jaqbżu s-saffi 16-Hi jew 20-Hi.
5. **Tagħmir Ottiku Ippakkjat flimkien (CPO):** Bid-domanda dejjem tikber għal throughput ta 'dejta ogħla u effiċjenza tal-enerġija, it-teknoloġija tal-interkonnessjoni ottika kisbet attenzjoni konsiderevoli. Apparati ottiċi koppakkjati (CPO) qed isiru soluzzjoni ewlenija għat-titjib tal-wisa' tal-frekwenza tal-I/O u għat-tnaqqis tal-konsum tal-enerġija. Meta mqabbel mat-trażmissjoni elettrika tradizzjonali, il-komunikazzjoni ottika toffri diversi vantaġġi, inkluż attenwazzjoni aktar baxxa tas-sinjal fuq distanzi twal, sensittività mnaqqsa ta 'crosstalk, u bandwidth miżjuda b'mod sinifikanti. Dawn il-vantaġġi jagħmlu CPO għażla ideali għal sistemi HPC li jużaw ħafna dejta u effiċjenti fl-enerġija.
**Swieq Ewlenin li għandek Tara:**
Is-suq primarju li jmexxi l-iżvilupp ta 'teknoloġiji tal-ippakkjar 2.5D u 3D huwa bla dubju s-settur tal-kompjuters ta' prestazzjoni għolja (HPC). Dawn il-metodi ta 'ppakkjar avvanzati huma kruċjali biex jingħelbu l-limitazzjonijiet tal-Liġi ta' Moore, li jippermettu aktar transistors, memorja, u interkonnessjonijiet fi ħdan pakkett wieħed. Id-dekompożizzjoni taċ-ċipep tippermetti wkoll l-aħjar utilizzazzjoni tan-nodi tal-proċess bejn blokki funzjonali differenti, bħas-separazzjoni tal-blokki I/O minn blokki tal-ipproċessar, u ttejjeb aktar l-effiċjenza.
Minbarra l-kompjuters ta 'prestazzjoni għolja (HPC), swieq oħra huma wkoll mistennija li jiksbu tkabbir permezz tal-adozzjoni ta' teknoloġiji avvanzati tal-ippakkjar. Fis-setturi 5G u 6G, innovazzjonijiet bħall-antenni tal-ippakkjar u soluzzjonijiet ta 'ċippa avvanzata se jsawru l-futur tal-arkitetturi tan-netwerk ta' aċċess bla fili (RAN). Vetturi awtonomi se jibbenefikaw ukoll, peress li dawn it-teknoloġiji jappoġġaw l-integrazzjoni ta 'senser suites u unitajiet tal-kompjuters biex jipproċessaw ammonti kbar ta' dejta filwaqt li jiżguraw is-sikurezza, l-affidabbiltà, il-kumpattezza, l-enerġija u l-ġestjoni termali, u l-kosteffettività.
L-elettronika għall-konsumatur (inklużi smartphones, smartwatches, apparat AR/VR, kompjuters, u stazzjonijiet tax-xogħol) huma dejjem aktar iffukati fuq l-ipproċessar ta 'aktar data fi spazji iżgħar, minkejja enfasi akbar fuq l-ispiża. L-ippakkjar avvanzat tas-semikondutturi se jkollu rwol ewlieni f'din it-tendenza, għalkemm il-metodi tal-ippakkjar jistgħu jvarjaw minn dawk użati fl-HPC.
Ħin tal-post: Ottubru-25-2024