L-imballaġġ tas-semikondutturi evolva minn disinji tradizzjonali tal-PCB 1D għal twaħħil ibridu 3D mill-aktar avvanzat fil-livell tal-wejfer. Dan l-avvanz jippermetti spazjar ta 'interkonnessjoni fil-firxa ta' mikron b'ċifra waħda, b'wisa 'ta' frekwenza sa 1000 GB / s, filwaqt li żżomm effiċjenza fl-enerġija għolja. Fil-qalba ta 'l-imballaġġ tas-semikondutturi avvanzati t-teknoloġiji hemm ippakkjar 2.5D (fejn il-komponenti huma mqiegħda ħdejn xulxin fuq saff intermedjarju) u l-imballaġġ 3D (li jinvolvi ċipep attivi tal-istivar vertikalment). Dawn it-teknoloġiji huma kruċjali għall-futur tas-sistemi HPC.
2.5D It-teknoloġija tal-imballaġġ tinvolvi diversi materjali tas-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-ifjen kapaċitajiet tal-fili, li jagħmluhom ideali għal kompjuters ta 'prestazzjoni għolja. Madankollu, huma jiswew ħafna flus f'termini ta 'materjali u manifattura u limitazzjonijiet tal-wiċċ fiż-żona tal-imballaġġ. Sabiex itaffu dawn il-kwistjonijiet, l-użu ta 'pontijiet tas-silikon lokalizzati qed jiżdied, billi jimpjega strateġikament is-silikon fejn il-funzjonalità fina hija kritika waqt li tindirizza restrizzjonijiet taż-żona.
Saffi intermedjarji organiċi, bl-użu ta 'plastik iffurmat bil-fann, huma alternattiva aktar kosteffikaċi għas-silikon. Huma għandhom kostanti dielettrika aktar baxxa, li tnaqqas id-dewmien RC fil-pakkett. Minkejja dawn il-vantaġġi, is-saffi intermedjarji organiċi jissieltu biex jiksbu l-istess livell ta 'tnaqqis tal-karatteristiċi interkonnessi bħala ppakkjar ibbażat fuq is-silikon, li jillimita l-adozzjoni tagħhom f'applikazzjonijiet ta' komputazzjoni ta 'prestazzjoni għolja.
Saffi intermedjarji tal-ħġieġ kisbu interess sinifikanti, speċjalment wara t-tnedija reċenti ta 'Intel ta' l-imballaġġ tal-vetturi tat-test ibbażat fuq il-ħġieġ. Il-ħġieġ joffri bosta vantaġġi, bħal koeffiċjent aġġustabbli ta 'espansjoni termali (CTE), stabbiltà ta' dimensjoni għolja, uċuħ lixxi u ċatti, u l-abbiltà li tappoġġja l-manifattura tal-pannelli, u tagħmilha 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 jtejbu, it-teknoloġiji bbażati fuq il-ħġieġ fl-imballaġġ tas-semikondutturi jistgħu jaraw aktar tkabbir u adozzjoni.
F'termini ta 'teknoloġija ta' l-imballaġġ 3D, it-twaħħil ibridu Cu-Cu mingħajr bump 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 10 mikroni, tipikament fil-firxa ta' mikron b'ċifra waħda, li jirrappreżenta titjib sinifikanti fuq it-teknoloġija tradizzjonali tal-mikro-bump, li għandha spazji ta 'tbaqbieq ta' madwar 40-50 mikron. Il-vantaġġi ta 'twaħħil ibridu jinkludu żieda fl-I / O, wisa' tal-frekwenza mtejba, stivar vertikali 3D imtejjeb, effiċjenza aħjar tal-qawwa, 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.
2.5D u teknoloġiji tal-imballaġġ 3D jinkludu diversi tekniki tal-imballaġġ. Fl-imballaġġ 2.5D, skont l-għażla ta 'materjali tas-saff intermedjarju, jista' jiġi kklassifikat f'saffi intermedjarji bbażati fuq is-silikon, ibbażati fuq organiċi u bbażati fuq il-ħġieġ, kif muri fil-figura hawn fuq. Fl-imballaġġ 3D, l-iżvilupp tat-teknoloġija tal-mikro-bump għandu l-għan li jnaqqas id-dimensjonijiet tal-ispazjar, iżda llum, billi jadotta teknoloġija ta 'twaħħil ibridu (metodu ta' konnessjoni diretta Cu-Cu), jistgħu jinkisbu dimensjonijiet ta 'spazjar b'ċifra waħda, li jimmarka progress sinifikanti fil-qasam.
** Xejriet teknoloġiċi ewlenin biex tara: **
1. ** Żoni ta 'saff intermedjarju akbar: ** IDTechex qabel bassar li minħabba d-diffikultà ta' saffi intermedjarji tas-silikon li jaqbżu limitu ta 'daqs ta' retikolu 3x, soluzzjonijiet ta 'pont tas-silikon 2.5D dalwaqt jissostitwixxu saffi intermedjarji tas-silikon bħala l-għażla primarja għall-ippakkjar ta' chips HPC. TSMC huwa fornitur ewlieni ta 'saffi intermedjarji tas-silikon 2.5D għal NVIDIA u żviluppaturi ewlenin oħra tal-HPC bħal Google u Amazon, u l-kumpanija reċentement ħabbret il-produzzjoni tal-massa tal-ewwel ġenerazzjoni tagħha COWOS_L b'daqs ta' retikolu 3.5X. Idtechex jistenna li din ix-xejra tkompli, b'aktar avvanzi diskussi fir-rapport tagħha li jkopri atturi ewlenin.
2. ** Ippakkjar fil-livell tal-pannell: ** L-imballaġġ fuq il-livell tal-pannell sar fokus sinifikanti, kif enfasizzat fil-Wirja Internazzjonali tas-Semikondutturi tat-Tajwan 2024. Dan il-metodu ta 'ppakkjar jippermetti l-użu ta' saffi intermedjarji akbar u jgħin biex jitnaqqas l-ispejjeż billi jipproduċi aktar pakketti fl-istess ħin. Minkejja l-potenzjal tagħha, sfidi bħall-immaniġġjar tal-warpage għad iridu jiġu indirizzati. Il-prominenza dejjem tiżdied tagħha tirrifletti d-domanda dejjem tikber għal saffi intermedjarji akbar u aktar kosteffikaċi.
3 Is-saffi intermedjarji tal-ħġieġ huma wkoll kompatibbli mal-imballaġġ fil-livell tal-pannell, li joffru l-potenzjal għal wajers ta 'densità għolja bi spejjeż aktar maniġġabbli, li jagħmluha soluzzjoni promettenti għal teknoloġiji tal-imballaġġ futuri.
4 Din it-teknoloġija intużat f'diversi prodotti ta 'server high-end, inkluż AMD EPYC għal SRAM u CPUs f'munzelli, 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 munzelli DRAM li jaqbżu saffi ta '16 -il hi jew 20-hi.
5. ** Apparat ottiku ppakkjat (CPO): ** Bid-domanda dejjem tikber għal data ta 'dejta ogħla u effiċjenza tal-enerġija, it-teknoloġija tal-interkonnessjoni ottika kisbet attenzjoni konsiderevoli. Apparat ottiku ppakkjat (CPO) qed isir soluzzjoni ewlenija għat-titjib tal-wisa 'tal-banda I / O u biex jitnaqqas il-konsum tal-enerġija. Meta mqabbel mat-trasmissjoni elettrika tradizzjonali, il-komunikazzjoni ottika toffri bosta vantaġġi, inkluża attenwazzjoni tas-sinjal aktar baxxa fuq distanzi twal, sensittività mnaqqsa ta 'crosstalk, u żieda fil-wisa' tal-frekwenza b'mod sinifikanti. Dawn il-vantaġġi jagħmlu s-CPO għażla ideali għal sistemi HPC li jużaw ħafna dejta, effiċjenti fl-enerġija.
** Swieq ewlenin biex tara: **
Is-suq primarju li jmexxi l-iżvilupp ta 'teknoloġiji ta' l-imballaġġ 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 f'pakkett wieħed. Id-dekompożizzjoni taċ-ċipep tippermetti wkoll użu ottimali ta 'l-għoqiedi tal-proċess bejn blokki funzjonali differenti, bħalma huma s-separazzjoni ta' blokki ta 'I / O minn blokki ta' proċessar, li tkompli ttejjeb l-effiċjenza.
Minbarra l-kompjuters ta 'prestazzjoni għolja (HPC), swieq oħra huma wkoll mistennija li jiksbu tkabbir permezz tal-adozzjoni ta' teknoloġiji ta 'ppakkjar avvanzati. Fis-setturi 5G u 6G, innovazzjonijiet bħal antenni tal-imballaġġ u soluzzjonijiet ta 'ċippa aktar avvanzati se jiffurmaw il-futur tal-arkitetturi tan-Netwerk ta' Aċċess Wireless (RAN). Vetturi awtonomi jibbenefikaw ukoll, billi dawn it-teknoloġiji jappoġġjaw l-integrazzjoni ta 'suites tas-sensuri u unitajiet tal-kompjuters biex jipproċessaw ammonti kbar ta' dejta filwaqt li jiżguraw is-sigurtà, l-affidabbiltà, il-kumpattezza, il-qawwa u l-ġestjoni termali, u l-kosteffikaċja.
L-elettronika għall-konsumatur (inklużi smartphones, smartwatches, apparati AR / VR, PCs, u stazzjonijiet tax-xogħol) huma dejjem aktar iffokati fuq l-ipproċessar ta 'aktar dejta fi spazji iżgħar, minkejja enfasi akbar fuq l-ispiża. L-imballaġġ avvanzat tas-semikondutturi se jkollu rwol ewlieni f'din ix-xejra, għalkemm il-metodi tal-imballaġġ jistgħu jvarjaw minn dawk użati fl-HPC.
Post tal-Post: Ottubru-07-2024