केस ब्यानर

उद्योग समाचार: उन्नत प्याकेजिङ प्रविधि प्रवृत्ति

उद्योग समाचार: उन्नत प्याकेजिङ प्रविधि प्रवृत्ति

सेमीकन्डक्टर प्याकेजिङ्ग परम्परागत 1D PCB डिजाइनहरूबाट वेफर स्तरमा अत्याधुनिक 3D हाइब्रिड बन्धनमा विकसित भएको छ। यो प्रगतिले उच्च ऊर्जा दक्षता कायम राख्दै, १००० GB/s सम्मको ब्यान्डविथको साथ, एकल-अङ्कको माइक्रोन दायरामा अन्तरसम्बन्धित स्पेसिङलाई अनुमति दिन्छ। उन्नत अर्धचालक प्याकेजिङ टेक्नोलोजीहरूको मूलमा 2.5D प्याकेजिङ्ग (जहाँ कम्पोनेन्टहरू एक मध्यस्थ तहमा छेउमा राखिएको छ) र 3D प्याकेजिङ (जसमा ठाडो रूपमा सक्रिय चिपहरू स्ट्याकिङ समावेश छ)। यी प्रविधिहरू HPC प्रणालीहरूको भविष्यका लागि महत्त्वपूर्ण छन्।

2.5D प्याकेजिङ्ग टेक्नोलोजीले विभिन्न मध्यस्थ तह सामग्रीहरू समावेश गर्दछ, प्रत्येकको आफ्नै फाइदा र बेफाइदाहरू छन्। सिलिकन (Si) मध्यस्थ तहहरू, पूर्ण रूपमा निष्क्रिय सिलिकन वेफर्स र स्थानीयकृत सिलिकन ब्रिजहरू सहित, उत्कृष्ट तारिङ क्षमताहरू प्रदान गर्नका लागि परिचित छन्, तिनीहरूलाई उच्च-प्रदर्शन कम्प्युटिङको लागि आदर्श बनाउँदै। यद्यपि, तिनीहरू सामग्री र निर्माणको सन्दर्भमा महँगो छन् र प्याकेजिङ क्षेत्रमा सीमितताहरू सामना गर्छन्। यी समस्याहरूलाई कम गर्न, स्थानीयकृत सिलिकन पुलहरूको प्रयोग बढ्दै गएको छ, रणनीतिक रूपमा सिलिकन प्रयोग गर्दै जहाँ क्षेत्र अवरोधहरूलाई सम्बोधन गर्दा राम्रो कार्यक्षमता महत्त्वपूर्ण छ।

जैविक मध्यस्थ तहहरू, फ्यान-आउट मोल्डेड प्लास्टिकहरू प्रयोग गरेर, सिलिकनको लागि अधिक लागत-प्रभावी विकल्प हो। तिनीहरूसँग कम डाइलेक्ट्रिक स्थिरता छ, जसले प्याकेजमा RC ढिलाइ कम गर्दछ। यी फाइदाहरूको बावजुद, कार्बनिक मध्यस्थ तहहरूले सिलिकन-आधारित प्याकेजिङको रूपमा इन्टरकनेक्ट सुविधा घटाउने समान स्तर हासिल गर्न संघर्ष गर्छन्, उच्च-प्रदर्शन कम्प्युटिङ अनुप्रयोगहरूमा तिनीहरूको ग्रहण सीमित गर्दै।

गिलास मध्यस्थ तहहरूले महत्त्वपूर्ण चासो पाएका छन्, विशेष गरी इन्टेलको ग्लास-आधारित परीक्षण वाहन प्याकेजिङको हालैको सुरुवात पछि। गिलासले धेरै फाइदाहरू प्रदान गर्दछ, जस्तै थर्मल विस्तारको समायोज्य गुणांक (CTE), उच्च आयामी स्थिरता, चिल्लो र समतल सतहहरू, र प्यानल निर्माणलाई समर्थन गर्ने क्षमता, यसले सिलिकनसँग तुलना गर्न मिल्ने तारहरू क्षमताहरूको साथ मध्यस्थ तहहरूको लागि आशाजनक उम्मेद्वार बनाउँछ। यद्यपि, प्राविधिक चुनौतीहरू बाहेक, गिलास मध्यस्थ तहहरूको मुख्य कमजोरी अपरिपक्व पारिस्थितिक प्रणाली र ठूलो मात्रामा उत्पादन क्षमताको वर्तमान अभाव हो। पारिस्थितिकी प्रणाली परिपक्व र उत्पादन क्षमताहरूमा सुधार हुँदा, सेमीकन्डक्टर प्याकेजिङ्गमा गिलास-आधारित प्रविधिहरूले थप वृद्धि र ग्रहण देख्न सक्छ।

थ्रीडी प्याकेजिङ टेक्नोलोजीको सन्दर्भमा, Cu-Cu बम्प-लेस हाइब्रिड बन्डिङ एक अग्रणी नवीन प्रविधि बनिरहेको छ। यस उन्नत प्रविधिले डाइलेक्ट्रिक सामग्रीहरू (जस्तै SiO2) सम्मिलित धातुहरू (Cu) सँग मिलाएर स्थायी अन्तरसम्बन्धहरू प्राप्त गर्दछ। Cu-Cu हाइब्रिड बन्डिङले 10 माइक्रोन भन्दा कम स्पेसिङहरू प्राप्त गर्न सक्छ, सामान्यतया एकल-अङ्कको माइक्रोन दायरामा, परम्परागत माइक्रो-बम्प टेक्नोलोजीमा उल्लेखनीय सुधारको प्रतिनिधित्व गर्दछ, जसमा लगभग 40-50 माइक्रोनको बम्प स्पेसिङहरू छन्। हाइब्रिड बन्डिङका फाइदाहरूमा बढेको I/O, परिष्कृत ब्यान्डविथ, सुधारिएको 3D ठाडो स्ट्याकिङ, राम्रो पावर दक्षता, र तलको फिलिंगको अभावको कारणले परजीवी प्रभावहरू र थर्मल प्रतिरोधमा कमी समावेश छ। यद्यपि, यो प्रविधि निर्माण गर्न जटिल छ र उच्च लागत छ।

2.5D र 3D प्याकेजिङ्ग प्रविधिहरूले विभिन्न प्याकेजिङ प्रविधिहरू समावेश गर्दछ। 2.5D प्याकेजिङ्गमा, मध्यस्थ तह सामग्रीको छनोटमा निर्भर गर्दै, यसलाई सिलिकन-आधारित, जैविक-आधारित, र गिलास-आधारित मध्यस्थ तहहरूमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ, माथिको चित्रमा देखाइएको छ। थ्रीडी प्याकेजिङमा, माइक्रो-बम्प टेक्नोलोजीको विकासले स्पेसिङ आयामहरू कम गर्ने लक्ष्य राखेको छ, तर आज, हाइब्रिड बन्डिङ टेक्नोलोजी (एक प्रत्यक्ष Cu-Cu जडान विधि) अपनाएर, एकल-अङ्कको स्पेसिङ आयामहरू हासिल गर्न सकिन्छ, क्षेत्रमा महत्त्वपूर्ण प्रगति चिन्ह लगाउँदै। ।

**हेर्नका लागि प्रमुख प्राविधिक प्रवृत्तिहरू:**

1. **ठूलो मध्यस्थ तह क्षेत्रहरू:** IDTechEx ले पहिले नै भविष्यवाणी गरेको थियो कि सिलिकन मध्यस्थ तहहरूको कठिनाइको कारणले 3x रेटिकल साइज सीमा नाघ्यो, 2.5D सिलिकन ब्रिज समाधानहरूले चाँडै HPC चिप्सको प्याकेजिङको लागि प्राथमिक छनौटको रूपमा सिलिकन मध्यस्थ तहहरू प्रतिस्थापन गर्नेछ। TSMC NVIDIA र Google र Amazon जस्ता अन्य प्रमुख HPC विकासकर्ताहरूको लागि 2.5D सिलिकन मध्यस्थ तहहरूको प्रमुख आपूर्तिकर्ता हो, र कम्पनीले भर्खरै 3.5x रेटिकल साइजको साथ आफ्नो पहिलो पुस्ताको CoWoS_L को ठूलो उत्पादनको घोषणा गरेको छ। IDTechEx ले प्रमुख खेलाडीहरूलाई कभर गर्ने आफ्नो रिपोर्टमा थप प्रगतिहरू छलफल गरी यो प्रवृत्ति जारी रहने अपेक्षा गर्दछ।

2. **प्यानल-स्तर प्याकेजिङ:** प्यानल-स्तर प्याकेजिङ एक महत्त्वपूर्ण फोकस भएको छ, जसलाई 2024 ताइवान अन्तर्राष्ट्रिय अर्धचालक प्रदर्शनीमा हाइलाइट गरिएको छ। यो प्याकेजिङ विधिले ठूला मध्यस्थ तहहरू प्रयोग गर्न अनुमति दिन्छ र एकै साथ थप प्याकेजहरू उत्पादन गरेर लागत घटाउन मद्दत गर्दछ। यसको सम्भाव्यताको बाबजुद, युद्धपृष्ठ व्यवस्थापन जस्ता चुनौतीहरूलाई अझै सम्बोधन गर्न आवश्यक छ। यसको बढ्दो प्रमुखताले ठूला, अधिक लागत-प्रभावी मध्यस्थ तहहरूको बढ्दो मागलाई प्रतिबिम्बित गर्दछ।

3. **ग्लास मध्यस्थ तहहरू:** समायोज्य CTE र उच्च विश्वसनीयता जस्ता अतिरिक्त फाइदाहरूका साथ, सिलिकनसँग तुलना गर्न सकिने, राम्रो तारहरू प्राप्त गर्नका लागि ग्लास एक बलियो उम्मेद्वार सामग्रीको रूपमा उभरिरहेको छ। गिलास मध्यस्थ तहहरू प्यानल-स्तर प्याकेजिङ्गसँग पनि उपयुक्त छन्, अधिक व्यवस्थित लागतहरूमा उच्च-घनत्व तारिङको लागि सम्भाव्यता प्रदान गर्दै, यसलाई भविष्यको प्याकेजिङ प्रविधिहरूको लागि एक आशाजनक समाधान बनाउँदै।

4. **HBM हाइब्रिड बन्डिङ:** 3D कपर-कपर (Cu-Cu) हाइब्रिड बन्डिङ चिपहरू बीच अल्ट्रा-फाइन पिच ठाडो अन्तरसम्बन्धहरू प्राप्त गर्नको लागि एक प्रमुख प्रविधि हो। यो प्रविधि विभिन्न उच्च-अन्त सर्भर उत्पादनहरूमा प्रयोग गरिएको छ, स्ट्याक गरिएको SRAM र CPU हरूका लागि AMD EPYC, साथै I/O dies मा CPU/GPU ब्लकहरू स्ट्याक गर्नका लागि MI300 श्रृंखला। हाइब्रिड बन्धनले भविष्यको HBM प्रगतिहरूमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्ने अपेक्षा गरिएको छ, विशेष गरी 16-Hi वा 20-Hi तहहरू भन्दा बढी DRAM स्ट्याकहरूको लागि।

5. **को-प्याकेज्ड अप्टिकल डिभाइसहरू (CPO):** उच्च डाटा थ्रुपुट र पावर दक्षताको लागि बढ्दो मागको साथ, अप्टिकल इन्टरकनेक्ट टेक्नोलोजीले पर्याप्त ध्यान प्राप्त गरेको छ। को-प्याकेज्ड अप्टिकल उपकरणहरू (CPO) I/O ब्यान्डविथ बढाउन र ऊर्जा खपत घटाउनको लागि एक प्रमुख समाधान बनिरहेको छ। पारम्परिक विद्युतीय प्रसारणको तुलनामा, अप्टिकल संचारले धेरै फाइदाहरू प्रदान गर्दछ, जसमा लामो दूरीमा कम सिग्नल क्षीणता, क्रसस्टक संवेदनशीलता कम हुन्छ, र उल्लेखनीय रूपमा बढेको ब्यान्डविथ। यी फाइदाहरूले CPO लाई डेटा-गहन, ऊर्जा-कुशल HPC प्रणालीहरूको लागि एक आदर्श विकल्प बनाउँछ।

**हेर्नका लागि प्रमुख बजारहरू:**

2.5D र 3D प्याकेजिङ्ग टेक्नोलोजीहरूको विकासको लागि प्राथमिक बजार निस्सन्देह उच्च प्रदर्शन कम्प्युटिङ (HPC) क्षेत्र हो। यी उन्नत प्याकेजिङ विधिहरू एकल प्याकेज भित्र थप ट्रान्जिस्टरहरू, मेमोरी, र अन्तरसम्बन्धहरू सक्षम पार्ने, मूरको कानूनको सीमितताहरू पार गर्न महत्त्वपूर्ण छन्। चिप्सको विघटनले विभिन्न कार्यात्मक ब्लकहरू बीचको प्रक्रिया नोडहरूको इष्टतम उपयोगको लागि अनुमति दिन्छ, जस्तै I/O ब्लकहरूलाई प्रशोधन ब्लकहरूबाट अलग गर्ने, थप दक्षता बढाउने।

उच्च प्रदर्शन कम्प्युटिङ (HPC) को अतिरिक्त, अन्य बजारहरूले पनि उन्नत प्याकेजिङ्ग प्रविधिहरू अपनाएर वृद्धि हासिल गर्ने अपेक्षा गरिएको छ। 5G र 6G क्षेत्रहरूमा, प्याकेजिङ एन्टेना र अत्याधुनिक चिप समाधानहरू जस्ता आविष्कारहरूले वायरलेस पहुँच नेटवर्क (RAN) आर्किटेक्चरको भविष्यलाई आकार दिनेछ। सुरक्षा, विश्वसनीयता, कम्प्याक्टनेस, पावर र थर्मल व्यवस्थापन, र लागत-प्रभावकारिता सुनिश्चित गर्दै ठूलो मात्रामा डाटा प्रशोधन गर्न यी प्रविधिहरूले सेन्सर सुइटहरू र कम्प्युटिङ इकाइहरूको एकीकरणलाई समर्थन गर्ने भएकाले स्वायत्त सवारीहरूले पनि लाभ उठाउनेछन्।

उपभोक्ता इलेक्ट्रोनिक्स (स्मार्टफोनहरू, स्मार्टवाचहरू, AR/VR उपकरणहरू, PCs, र वर्कस्टेशनहरू सहित) लागतमा बढी जोड दिँदा पनि साना ठाउँहरूमा थप डाटा प्रशोधनमा केन्द्रित छन्। उन्नत अर्धचालक प्याकेजिङ्गले यस प्रवृतिमा मुख्य भूमिका खेल्नेछ, यद्यपि प्याकेजिङ्ग विधिहरू HPC मा प्रयोग गरिएका भन्दा फरक हुन सक्छन्।


पोस्ट समय: अक्टोबर-25-2024