أخبار

في العصر الحالي لارتفاع الرقمنة ، تستمر صناعة أشباه الموصلات ، باعتبارها القوة الدافعة الأساسية للتنمية التكنولوجية ، في إظهار الحيوية المذهلة والقوة التحويلية. تواجه تعبئة الرقائق واختبارها ، باعتبارها رابطًا أساسيًا في سلسلة صناعة أشباه الموصلات ، الآن سلسلة من المتطلبات الناشئة الناتجة عن الاختراقات في التقنيات المتطورة وظهور سيناريوهات التطبيق الجديدة ، والتي تحدد مخططًا كبيرًا مليئًا بفرص تنمية الصناعة.

 

1. متطلبات الحوسبة عالية الأداء تدفع تقنية التغليف المتقدمة إلى الأمام

مع التطور السريع لمجالات الحوسبة عالية الأداء مثل الذكاء الاصطناعي ، وتحليل البيانات الضخمة ، والحوسبة السحابية ، تجاوزت متطلبات أداء الرقاقة الحدود التقليدية منذ فترة طويلة. لتلبية الطلب المتزايد على قوة الحوسبة ، تتقدم تقنية التغليف من الرقائق نحو اتجاهات أكثر تقدماً وتعقيدًا.

من ناحية ، أصبحت تقنية التغليف 2.5D/3D محور الصناعة. من خلال تكديس رقائق أو رقائق متعددة عموديًا مع مكونات أخرى ، فإنه يقلل بشكل كبير من مسار نقل الإشارة ، ويقلل من الكمون ، ويزيد بشكل كبير من معدل نقل البيانات. خذ رقائق الذكاء الاصطناعي كمثال. يعتمد عمالقة الصناعة مثل NVIDIA على نطاق واسع تقنية التغليف ثلاثية الأبعاد في منتجاتها الراقية ، ودمجها عن كثب رقائق الذاكرة مع رقائق الحوسبة لتحقيق تفاعل البيانات عالية السرعة بين الذاكرة والمعالجات ، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في كفاءة تنفيذ خوارزميات التعلم العميق. لا تلبي هذه التكنولوجيا الطلب على القراءة والكتابة السريعة للبيانات الضخمة فقط خلال تدريب الذكاء الاصطناعي ، بل تضع أيضًا أساسًا متينًا لسيناريوهات التطبيق الذكية الأكثر تعقيدًا في المستقبل.

من ناحية أخرى ، يتطور نظام النظام (SIP) أيضًا. يمكن لـ SIP دمج رقائق متعددة مع وظائف مختلفة ، مثل المعالجات الدقيقة ، رقائق RF ، أجهزة الاستشعار ، وما إلى ذلك ، في حزمة واحدة لتشكيل نظام مصغر كامل. في مجال الهواتف الذكية 5G ، يمكّن تطبيق SIP الهواتف الذكية من تحقيق تكامل متعدد الوظائف في مساحة مضغوطة. على سبيل المثال ، تستخدم رقائق A-Series في هواتف Apple عبوة SIP لدمج العديد من مكونات المفاتيح مثل وحدات المعالجة المركزية ، وحدات معالجة الرسومات ، ورقائق النطاق الأساسي. هذا لا يقلل فقط من منطقة اللوحة الأم ولكن أيضًا يعزز الأداء الكلي ويحسن إدارة الطاقة ، مما يوفر للمستخدمين تجربة رائعة. يطالب هذا الاتجاه بمؤسسات التغليف والاختبار للرقائق لزيادة الاستثمار في البحث والتنمية وتحسين قدرتها على تحقيق تكامل عالي التحديد والموثوقية في مساحة صغيرة.

2. يؤدي ارتفاع تطبيقات إنترنت الأشياء إلى ظهور نماذج تغليف متنوعة

لقد مكّن التطوير القوي لإنترنت الأشياء (IoT) من المليارات من الأجهزة من التوصيل بالشبكة. تأتي هذه الأجهزة بأشكال وأحجام مختلفة ولها وظائف متنوعة ، بدءًا من المستشعرات الصغيرة إلى البوابات الصناعية الكبيرة ، من الأجهزة القابلة للارتداء إلى مراكز المنزل الذكية. وقد خلق هذا مطالب غير مسبوقة لتعبئة رقائق متنوعة.

بالنسبة للأجهزة الطرفية ذات الحجم الصغير والمنخفض الطاقة مثل الأساور الذكية والعلامات اللاسلكية ، أشرقت تقنية التغليف على مستوى الويفر (WLP). حزم WLP مباشرة على الرقائق على الرقاقة دون الحاجة إلى قطعها وحزمها بشكل منفصل ، مما يقلل بشكل كبير من حجم التغليف وتكاليف خفض. في الوقت نفسه ، بسبب الحد من السعة الطفيلية والحث في عملية التغليف ، يتم تقليل استهلاك الطاقة للرقائق بشكل أكبر ، ويتم تعزيز عمر البطارية بشكل كبير. على سبيل المثال ، أطلقت أشباه الموصلات NXP سلسلة من رقائق الطاقة المنخفضة للغاية لسوق إنترنت الأشياء ، والتي تتبنى تقنية WLP ، مما يتيح العديد من أجهزة إنترنت الأشياء الصغيرة من العمل بشكل ثابت لفترات طويلة ، وتلبية الطلبات العاجلة للتطبيقات مثل المراقبة البيئية والمسار الصحي للرقائق الصغيرة التي تزيد من الطاقة.

بالنسبة لبعض أجهزة إنترنت الأشياء التي تحتاج إلى العمل في بيئات قاسية ، مثل أجهزة الاستشعار الصناعية والمكونات الإلكترونية للسيارات ، أصبحت نماذج التغليف ذات الموثوقية العالية والحماية القوية أمرًا بالغ الأهمية. تبرز العبوة الخزفية بسبب مقاومة درجات الحرارة العالية الممتازة ، ومقاومة التآكل ، وأداء العزل العالي. في أنظمة التحكم في محرك السيارات ، يمكن أن تعمل الرقائق التي يتم تعبئتها في السيراميك بشكل ثابت في بيئات قاسية عالية الدقة ودرجات الحرارة العالية ، ومراقبة ومراقبة بدقة معلمات تشغيل المحرك ، وضمان السلامة وتشغيل المركبات الفعالة. بالإضافة إلى ذلك ، استجابة لتحديات مقاومة الماء ، ومقاومة الغبار ، ومقاومة الأشعة فوق البنفسجية التي تواجهها أجهزة إنترنت الأشياء الخارجية ، ومواد وعمليات التغليف الجديدة ناشئة باستمرار ، مما يوفر حماية شاملة للرقائق وضمان التشغيل الموثوق لأجهزة إنترنت الأشياء في بيئات معقدة مختلفة.

3

تمر صناعة السيارات بتحولات عميقة في الكهربة والذكاء والاتصال ، مما يجعل الأنظمة الإلكترونية للسيارات عمود نمو جديد في حقل التغليف والاختبار في مجال التغليف وإعادة تشكيل معايير صناعة.

في قطاع المركبات الكهربائية (EV) ، فإن المكونات الأساسية مثل أنظمة إدارة البطاريات (BMS) وأنظمة التحكم في محرك المحرك لها متطلبات عالية للغاية لموثونة وسلامة الرقائق. لا تحتاج عبوة الرقائق إلى الحصول على أداء ممتاز للتبديد للحرارة للتعامل مع الكمية الكبيرة من الحرارة الناتجة أثناء التشغيل عالي الطاقة ، ولكن يجب أيضًا إصدار شهادات صارمة في صناعة السيارات ، مثل AEC-Q100. على سبيل المثال ، تعتمد رقائق Infineon المخصصة لـ EV BMS تصاميم تغليف تبديد حرارة خاصة لضمان تشغيل مستقر في بيئات درجات الحرارة العالية وخضعت للاختبارات المتعددة للموثوقية ، مما يوفر ضمانًا قويًا للسلامة والإدارة الفعالة لبطاريات EV.

مع الترقية التدريجية لتكنولوجيا القيادة المستقلة ، من القيادة المساعدة إلى القيادة المستقلة المتقدمة وحتى القيادة المستقلة الكاملة ، يتم وضع متطلبات أعلى على قوة الحوسبة ، وقدرات الاستجابة في الوقت الفعلي ، وتحمل الأعطال من الرقائق على متن الطائرة. وقد دفع هذا التغليف الرقائق نحو التكامل العالي وانخفاض الكمون ، في حين أن عملية التنظيف والاختبار تحتاج إلى دمج المزيد من إجراءات اختبار السلامة الوظيفية. على سبيل المثال ، قامت Tesla بدمج اختبارات حقن الأعطال المعقدة في تغليف واختبار رقائق القيادة المستقلة ، ومحاكاة سيناريوهات فشل الأجهزة المحتملة المختلفة للتحقق مما إذا كانت الرقائق يمكن أن تضمن التشغيل الآمن للسيارات في الظروف القاسية ، مما يمهد الطريق للتطبيق التجاري على نطاق واسع للمركبات الدافعة المستقلة.

4. مفاهيم حماية الأخضر والبيئية تقود ابتكار مواد التغليف

في ظل الخلفية العالمية للدعوة إلى التنمية المستدامة ، استجابت صناعة التغليف والاختبار بالرقائق أيضًا بنشاط لمفهوم حماية البيئة الخضراء والبيئية ، حيث بدأت رحلة ابتكارية تبدأ من مواد التعبئة والتغليف.

تحتوي مواد تغليف الرقائق التقليدية ، مثل بعض الجنود القائم على الرصاص ، إلى مواد ضارة وقد تتسبب في تلوث بيئي أثناء الإنتاج والاستخدام والتخلص. في الوقت الحاضر ، أصبح الجنود الخاليون من الرصاص السائد في هذا المجال ، حيث يستخدم جنود خاليون من سلسلة خالية من الرصاص على نطاق واسع في عبوات الرقائق. أنها تضمن جودة اللحام مع تقليل مخاطر تلوث الرصاص بشكل كبير.

 

بالإضافة إلى ذلك ، تظهر مواد قابلة للتحلل المستندة إلى الحيوية أيضًا في مجال التغليف. تستكشف بعض فرق الأبحاث استخدام المواد الحيوية الطبيعية مثل السليلوز والنشا لإعداد قذائف التغليف أو المواد العازلة. يمكن أن تتحلل هذه المواد تدريجياً في البيئة الطبيعية بعد أن تصل الشريحة إلى عمر خدمتها ، مما يقلل من التلوث طويل الأجل للنفايات الإلكترونية إلى مصادر التربة والماء. على الرغم من أن المواد المستندة إلى الحيوية لا تزال تواجه تحديات من حيث الاستقرار في التكلفة والأداء في الوقت الحاضر ، مع التقدم التكنولوجي المستمر ، من المتوقع أن تلعب دورًا أكبر في عبوات الرقائق المستقبلية وتساهم في التنمية الخضراء والمستدامة لصناعة أشباه الموصلات.

في الختام ، تكون صناعة التغليف والاختبار رقاقة في طليعة التغيير. في مواجهة المتطلبات الناشئة من الحوسبة عالية الأداء ، وإنترنت الأشياء ، وإلكترونيات السيارات ، وحماية البيئة الخضراء ، فقط من خلال الابتكار باستمرار ، واختراق الاختناقات التقنية ، وتحسين العمليات والإجراءات ، وتعزيز التصنيف المتقاطع ، فإنه يمكن أن يستغرق الفرص المثيرة للاستمرار في الإثارة. العالم التكنولوجي.