خبر

در دوره فعلی افزایش دیجیتالی شدن ، صنعت نیمه هادی ، به عنوان نیروی محرک اصلی توسعه فناوری ، همچنان نشانگر نشاط حیرت انگیز و قدرت تحول آمیز است. بسته بندی و آزمایش تراشه ، به عنوان یک پیوند مهم پشتی در زنجیره صنعت نیمه هادی ، اکنون با مجموعه ای از خواسته های نوظهور ناشی از دستیابی به موفقیت در فن آوری های برش و ظهور سناریوهای جدید کاربردی روبرو شده است ، و این یک طرح بزرگ و پر از فرصت ها برای توسعه صنعت است.

 

1. محاسبات با کارایی بالا نیازهای فناوری بسته بندی پیشرفته را به جلو سوق می دهد

با توسعه سریع زمینه های محاسباتی با کارایی بالا مانند هوش مصنوعی ، تجزیه و تحلیل داده های بزرگ و محاسبات ابری ، الزامات مربوط به عملکرد تراشه از مرزهای سنتی فراتر رفته است. برای برآورده کردن تقاضای فزاینده برای محاسبات قدرت ، فناوری بسته بندی تراشه به سمت جهت های پیشرفته تر و پیچیده تر پیش می رود.

از یک طرف ، فناوری بسته بندی 2.5D/3D به کانون توجه صنعت شده است. با جمع کردن چندین تراشه یا تراشه با سایر اجزای دیگر ، مسیر انتقال سیگنال را به میزان قابل توجهی کوتاه می کند ، تأخیر را کاهش می دهد و میزان انتقال داده ها را به شدت افزایش می دهد. به عنوان نمونه از تراشه های هوش مصنوعی استفاده کنید. غول های صنعت مانند NVIDIA به طور گسترده فناوری بسته بندی سه بعدی را در محصولات سطح بالا خود اتخاذ می کنند ، و تراشه های حافظه را از نزدیک ادغام می کنند تا تراشه های محاسباتی را برای دستیابی به تعامل داده های با سرعت بالا بین حافظه و پردازنده ها انجام دهند و در نتیجه باعث افزایش نمایی در کارآیی اجرای الگوریتم های عمیق یادگیری شود. این فناوری نه تنها تقاضا برای خواندن سریع و نوشتن داده های عظیم در طول آموزش AI را برآورده می کند بلکه پایه و اساس محکمی برای سناریوهای کاربردی هوشمندانه پیچیده تر در آینده ایجاد می کند.

از طرف دیگر ، سیستم در بسته (SIP) نیز به طور مداوم در حال تحول است. SIP می تواند چندین تراشه را با عملکردهای مختلف مانند ریز پردازنده ها ، تراشه های RF ، سنسورها و غیره در یک بسته واحد ادغام کند تا یک سیستم مینیاتوری کامل تشکیل شود. در زمینه تلفن های هوشمند 5G ، استفاده از SIP تلفن های هوشمند را قادر می سازد تا در یک فضای جمع و جور به ادغام چند منظوره برسند. به عنوان مثال ، تراشه های سری A در تلفن های اپل از بسته بندی SIP برای ادغام بسیاری از اجزای کلیدی مانند CPU ، GPU و تراشه های باند پایه استفاده می کنند. این امر نه تنها باعث کاهش منطقه مادربرد می شود بلکه عملکرد کلی را نیز افزایش می دهد و مدیریت انرژی را بهینه می کند و تجربه فوق العاده ای را برای کاربران فراهم می کند. این روند باعث می شود که بسته بندی تراشه ها و شرکت های آزمایش را افزایش دهند تا سرمایه گذاری تحقیق و توسعه را افزایش داده و توانایی خود را در دستیابی به ادغام با دقت بالا و با قابلیت اطمینان در یک فضای کوچک بهبود بخشند.

2. ظهور برنامه های IoT باعث ایجاد فرم های بسته بندی متنوع می شود

توسعه شدید اینترنت اشیاء (IoT) باعث شده است که میلیاردها دستگاه دستگاه به شبکه متصل شوند. این دستگاه ها به شکل ها و اندازه های مختلفی ارائه می شوند و عملکردهای متنوعی دارند ، از سنسورهای خرد گرفته تا دروازه های صنعتی بزرگ ، از دستگاه های پوشیدنی گرفته تا مراکز خانگی هوشمند. این امر خواسته های بی سابقه ای را برای بسته بندی تراشه متنوع ایجاد کرده است.

برای دستگاه های ترمینال IOT با قدرت کوچک و کم مصرف مانند دستبندهای هوشمند و برچسب های بی سیم ، بسته بندی بسته بندی سطح ویفر (WLP) به شدت درخشید. WLP مستقیماً تراشه های ویفر را بدون نیاز به قطع آنها و بسته بندی آنها به طور جداگانه بسته بندی می کند ، و به طور قابل توجهی اندازه بسته بندی و کاهش هزینه ها را کاهش می دهد. در عین حال ، به دلیل کاهش خازن انگلی و القاء در فرآیند بسته بندی ، مصرف برق تراشه ها بیشتر کاهش می یابد و عمر باتری به طور قابل توجهی افزایش می یابد. به عنوان مثال ، نیمه هادی های NXP مجموعه ای از تراشه های قدرت فوق العاده کم را برای بازار IoT راه اندازی کرده است ، که فناوری WLP را اتخاذ می کند ، و این امکان را فراهم می کند تا بسیاری از دستگاه های میکرو IoT بتوانند برای دوره های طولانی کار کنند ، برآورده می شوند و خواسته های فوری برنامه هایی مانند نظارت بر محیط زیست و ردیابی سلامتی برای تراشه های کوچک و کارآمد را برآورده می کنند.

برای برخی از دستگاه های IoT که نیاز به کار در محیط های سخت مانند سنسورهای صنعتی و اجزای الکترونیکی خودرو دارند ، فرم های بسته بندی با قابلیت اطمینان بالا و محافظت قوی بسیار مهم هستند. بسته بندی سرامیکی به دلیل مقاومت عالی در دمای بالا ، مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد عایق بالا از آن برجسته است. در سیستم های کنترل موتور خودرو ، تراشه های بسته بندی شده در سرامیک می توانند به طور پایدار در محیط های سخت با درجه حرارت بالا و پر لرزه عمل کنند ، با نظارت دقیق و کنترل پارامترهای عملکرد موتور ، اطمینان از ایمنی و عملکرد کارآمد وسایل نقلیه. علاوه بر این ، در پاسخ به چالش های مقاومت در برابر آب ، مقاومت در برابر گرد و غبار و مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش که توسط دستگاه های IoT در فضای باز روبرو هستند ، مواد و فرآیندهای محاصره جدید به طور مداوم در حال ظهور هستند ، و محافظت جامع برای تراشه ها و اطمینان از عملکرد قابل اعتماد دستگاه های IoT در محیط های مختلف پیچیده است.

3. تحول الکترونیک خودرو تغییر شکل بسته بندی و استانداردهای آزمایش

صنعت خودرو در حال تحولات عمیق در برق ، هوش و اتصال است و سیستم های الکترونیکی خودرو را به یک قطب رشد جدید در زمینه بسته بندی و آزمایش تراشه و تغییر شکل مجدد استانداردهای صنعت تبدیل می کند.

در بخش وسیله نقلیه الکتریکی (EV) ، اجزای اصلی مانند سیستم های مدیریت باتری (BMS) و سیستم های کنترل درایو حرکتی نیازهای بسیار بالایی برای قابلیت اطمینان و ایمنی تراشه ها دارند. بسته بندی تراشه نه تنها برای تحمل مقدار زیادی از گرمای تولید شده در حین کار با قدرت بالا ، نیاز به عملکرد اتلاف گرما عالی دارد بلکه باید گواهینامه های استاندارد صنعت خودرو مانند AEC-Q100 را نیز تصویب کند. به عنوان مثال ، تراشه های اختصاصی Infineon برای EV BMS برای اطمینان از عملکرد پایدار در محیط های درجه حرارت بالا ، طرح های بسته بندی گرمای ویژه را اتخاذ می کنند و آزمایش های قابلیت اطمینان متعدد را انجام داده اند و ضمانت کاملی برای ایمنی و مدیریت کارآمد باتری های EV ارائه می دهند.

با به روزرسانی تدریجی فن آوری رانندگی خودمختار ، از رانندگی کمک گرفته تا رانندگی خودمختار پیشرفته و حتی رانندگی کامل خودمختار ، تقاضای بالاتر بر روی قدرت محاسبات ، قابلیت های پاسخ در زمان واقعی و تحمل گسل تراشه های روی صفحه قرار می گیرد. این بسته بندی تراشه را به سمت ادغام بالاتر و تأخیر پایین تر سوق داده است ، در حالی که فرآیند بسته بندی و آزمایش باید روشهای آزمایش ایمنی عملکردی بیشتری را در بر بگیرد. به عنوان مثال ، تسلا تست های تزریق گسل پیچیده ای را در بسته بندی و آزمایش تراشه های رانندگی خودمختار خود درج کرده است ، و سناریوهای مختلف خرابی سخت افزاری ممکن را شبیه سازی می کند تا تأیید کند که آیا تراشه ها می توانند از عملکرد ایمن وسایل نقلیه در شرایط شدید اطمینان حاصل کنند ، راه را برای کاربرد تجاری در مقیاس بزرگ وسایل نقلیه رانندگی خودمختار هموار می کنند.

4. مفاهیم حفاظت از سبز و محیط زیست منجر به نوآوری مواد بسته بندی می شوند

تحت زمینه جهانی حمایت از توسعه پایدار ، صنعت بسته بندی و آزمایش تراشه نیز به طور فعال به مفهوم حفاظت از سبز و محیط زیست پاسخ داده است و یک سفر نوآوری را از مواد بسته بندی آغاز می کند.

مواد بسته بندی تراشه سنتی ، مانند برخی از سربازان مبتنی بر سرب ، حاوی مواد مضر هستند و ممکن است باعث آلودگی محیط زیست در هنگام تولید ، استفاده و دفع شود. امروزه ، سربازان بدون سرب به جریان اصلی صنعت تبدیل شده اند ، با این که سریال های بدون سرب قلع-گلر-مس (SAC) به طور گسترده در بسته بندی تراشه مورد استفاده قرار می گیرند. آنها کیفیت جوش را تضمین می کنند در حالی که خطر آلودگی سرب را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

 

علاوه بر این ، مواد تخریب پذیر مبتنی بر زیستی نیز در میدان بسته بندی ظاهر می شوند. برخی از تیم های تحقیقاتی در حال بررسی استفاده از مواد زیستی طبیعی مانند سلولز و نشاسته برای تهیه پوسته های بسته بندی تراشه یا مواد بافر هستند. این مواد پس از رسیدن تراشه به عمر خدمات خود می توانند به تدریج در محیط طبیعی تجزیه شوند و آلودگی طولانی مدت زباله های الکترونیکی را به منابع خاک و آب کاهش دهند. اگرچه مواد مبتنی بر زیستی هنوز از نظر هزینه و ثبات عملکرد در حال حاضر با چالش هایی روبرو هستند ، اما با پیشرفت مداوم تکنولوژیکی ، از آنها انتظار می رود که در بسته بندی تراشه های آینده نقش بیشتری داشته باشند و به توسعه سبز و پایدار صنعت نیمه هادی کمک کنند.

در نتیجه ، صنعت بسته بندی و آزمایش تراشه در صدر تغییر است. در مواجهه با خواسته های نوظهور از محاسبات با کارایی بالا ، اینترنت اشیاء ، الکترونیک خودرو و حفاظت از محیط زیست سبز ، تنها با نوآوری مداوم ، شکستن تنگناهای فنی ، بهینه سازی فرایندها و رویه ها ، و تقویت همکاری های متقاطع می تواند فرصت هایی را در رقابت جهانی به دست آورد ، یک فصل پیشرفته را در بخش پشت پرده صنعت ایجاد کنید. جهان