Понимание возникающих требований к упаковке и тестированию чипов: вступление в новое путешествие для полупроводниковой промышленности

2025-04-30

В текущую эпоху растущей цифровизации, полупроводниковая промышленность, как основная движущая сила технологического развития, продолжает демонстрировать удивительную жизнеспособность и трансформационную власть. Упаковка и тестирование чипов, как важнейшая звенья в цепочке полупроводниковой промышленности, в настоящее время сталкивается с серией возникающих требований, вызванных прорывами в передовых технологиях и появлением новых сценариев применения, в которых описывается великий план, полный возможностей для развития отрасли.

 

1. Высокопроизводительные вычислительные требования стимулируют технологии продвинутой упаковки

С быстрой разработкой высокопроизводительных вычислительных областей, таких как искусственный интеллект, анализ больших данных и облачные вычисления, требования к производительности чипов давно превзошли традиционные границы. Чтобы удовлетворить растущий спрос на вычислительную мощность, технология упаковки Chip продвигается к более продвинутым и сложным направлениям.

С одной стороны, технология 2,5D/3D упаковки стала центром отрасли. Вертикально укладывая несколько чипов или чипов с другими компонентами, он значительно сокращает путь передачи сигнала, уменьшает латентность и значительно увеличивает скорость передачи данных. Возьмите чипсы искусственного интеллекта в качестве примера. Отраслевые гиганты, такие как NVIDIA, широко используют технологию 3D-упаковки в своих высококачественных продуктах, тесно интегрируя чипы памяти с вычислительными чипами для достижения сверхскоростного взаимодействия данных между памятью и процессорами, что приводит к экспоненциальному повышению эффективности выполнения алгоритмов глубокого обучения. Эта технология не только отвечает спросу на быстрое чтение и написание массовых данных во время обучения ИИ, но и закладывает прочную основу для более сложных интеллектуальных сценариев применения в будущем.

С другой стороны, системный пакет (SIP) также постоянно развивается. SIP может интегрировать несколько чипов с различными функциями, такими как микропроцессоры, РЧ -чипы, датчики и т. Д., В один пакет, чтобы сформировать полную миниатюрную систему. В области смартфонов 5G применение SIP позволяет смартфонам достигать многофункциональной интеграции в компактном пространстве. Например, чипы A-серии в телефонах Apple используют упаковку SIP для интеграции многочисленных ключевых компонентов, таких как процессоры, графические процессоры и чипы базовой полосы. Это не только уменьшает область материнской платы, но и повышает общую производительность и оптимизирует управление питанием, предоставляя пользователям выдающийся опыт. Эта тенденция побуждает к упаковке и тестированию чипов для увеличения исследований и инвестиций в разработку и улучшения их способности достичь высокой и высокой интеграции в небольшом пространстве.

2. Рост применений IoT дает диверсифицированные формы упаковки

Сильное развитие Интернета вещей (IoT) позволило подключить миллиарды устройств к сети. Эти устройства бывают разных форм и размеров и имеют разнообразные функции, начиная от микросенсоров до крупных промышленных шлюзов, от носимых устройств до узлов умного дома. Это создало беспрецедентные требования для диверсифицированной упаковки чипов.

Для устройств IoT с низким энергопотреблением, таких как интеллектуальные браслеты и беспроводные метки, технологии упаковки на уровне пластин (WLP) ярко сияла ярко. WLP непосредственно упаковывает фишки на пластине без необходимости вырезать их и упаковать их отдельно, значительно уменьшая размер упаковки и снижение затрат. В то же время, из -за снижения паразитной емкости и индуктивности в процессе упаковки, энергопотребление чипов дополнительно уменьшается, и срок службы батареи значительно увеличивается. Например, NXP Semiconductors запустили серию сверхнизких силовых микросхем для рынка IoT, которые используют технологию WLP, позволяя многочисленным устройствам микро IT для стабильному управлению в течение длительных периодов, отвечающих срочным требованиям таких приложений, как мониторинг окружающей среды и отслеживание здоровья для небольших, энергоэффективных чипов.

Для некоторых устройств IoT, которые необходимо работать в суровых условиях, таких как промышленные датчики и автомобильные электронные компоненты, формы упаковки с высокой надежностью и сильной защитой стали решающими. Керамическая упаковка выделяется из-за ее превосходной высокотемпературной сопротивления, коррозионной стойкости и высокой изоляции. В системах управления автомобильным двигателем чипы, упакованные в керамику, могут работать стабильно работать в высокотемпературных и высокопроизводительных суровых средах, точно контролировать и управлять параметрами работы двигателя, обеспечивая безопасность и эффективную работу транспортных средств. Кроме того, в ответ на проблемы водонепроницаемости, устойчивости к пыли и устойчивости к ультрафиолетовым излучениям, с которыми постоянно появляются наружные устройства IoT, постоянно появляются новые инкапсуляционные материалы и процессы, обеспечивая комплексную защиту для чипов и обеспечивая надежную работу устройств IoT в различных сложных средах.

3.

Автомобильная промышленность претерпевает глубокие преобразования в электрификации, интеллекту и подключении, что делает автомобильные электронные системы новым полюсом роста в области упаковки и тестирования чипов и изменений в отраслевых стандартах.

В секторе электромобиля (EV) компоненты ядра, такие как системы управления батареями (BMS) и системы управления двигателем, имеют чрезвычайно высокие требования для надежности и безопасности чипов. Упаковка для чипов не только должна иметь превосходные характеристики рассеяния тепла, чтобы обрабатывать большое количество тепла, генерируемого во время мощности, но также должна пройти строгие сертификаты стандартов автомобильной промышленности, такие как AEC-Q100. Например, выделенные чипы Infineon для EV BMS применяют специальные конструкции упаковки для рассеивания тепла, чтобы обеспечить стабильную работу в высокотемпературных средах и прошли многочисленные тесты на надежность, обеспечивая твердую гарантию для безопасности и эффективного управления батареями EV.

С постепенным обновлением технологии автономного вождения, от вспомогательного вождения до передового автономного вождения и даже полного автономного вождения, более высокие требования ставят на вычислительную мощность, возможности реагирования в реальном времени и устойчивость к разломам в бортовых чипах. Это приводит к упаковке чипов в направлении более высокой интеграции и более низкой задержки, в то время как процесс упаковки и тестирования необходимо для включения более функциональных процедур тестирования безопасности. Например, Tesla включает в себя сложные тесты на инъекцию разломов в упаковку и тестирование своих автономных водительских чипов, моделируя различные возможные сценарии сбоя аппаратного обеспечения, чтобы проверить, могут ли чипы обеспечить безопасную эксплуатацию транспортных средств в экстремальных условиях, прокладывая путь для широкомасштабного коммерческого применения автономных автомобилей.

4. Концепции зеленых и защиты окружающей среды возглавляют инновации упаковочных материалов

На глобальном фоне защиты устойчивого развития индустрия упаковки и тестирования чипов также активно отреагировала на концепцию зеленой и охраны окружающей среды, инициируя инновационное путешествие, начиная с упаковочных материалов.

Традиционные материалы для упаковки чипов, такие как некоторые припоры на основе свинца, содержат вредные вещества и могут вызвать загрязнение окружающей среды во время производства, использования и утилизации. В настоящее время безвидовые припоя стали основной отраслью, с серией оловянного серебряника (SAC) серии без свинца, широко используемых в упаковке Chip. Они обеспечивают качество сварки, значительно снижая риск загрязнения свинца.

 

Кроме того, в поле упаковки также появляются разлагаемые материалы на основе био. Некоторые исследовательские группы изучают использование естественных биоматериалов, таких как целлюлоза и крахмал для приготовления раковины упаковки чипсов или буферных материалов. Эти материалы могут постепенно разлагаться в природной среде после того, как чип достигнет своего срока службы, уменьшив долгосрочное загрязнение электронных отходов до источников почвы и воды. Хотя биологические материалы по-прежнему сталкиваются с проблемами с точки зрения затрат и стабильности производительности в настоящее время, с постоянным технологическим прогрессом, они, как ожидается, будут играть большую роль в будущей упаковке чипов и способствуют зеленым и устойчивому развитию полупроводниковой промышленности.

В заключение, индустрия упаковки и тестирования чипов находится на переднем крае изменений. Столкнувшись с возникающими требованиями высокопроизводительных вычислений, Интернета вещей, автомобильной электроники и зеленой защиты окружающей среды, только путем постоянного инновационного, прорыва технических узких мест, оптимизации процессов и процедур, а также укрепления сотрудничества между полем, оно может воспользоваться возможностями в области глобального соревнования, в «Продолжающемся» в «Продолжающемся в обстоятельствах» в «Продолжающемся в целях», и в целеустремленных. технологический мир.

RELATED NEWS