Bungkusan semikonduktor parantos mekar tina desain PCB 1D tradisional dugi ka beungkeutan hibrida 3D anu canggih dina tingkat wafer. Kamajuan ieu ngamungkinkeun jarak interkoneksi dina kisaran mikron hiji digit, kalayan bandwidth dugi ka 1000 GB/s, bari ngajaga efisiensi énergi anu luhur. Inti tina téknologi bungkusan semikonduktor canggih nyaéta bungkusan 2.5D (dimana komponén disimpen gigireun dina lapisan perantara) sareng bungkusan 3D (anu ngalibatkeun chip aktif anu ditumpuk sacara vertikal). Téhnologi ieu penting pisan pikeun masa depan sistem HPC.
Téhnologi kemasan 2.5D ngalibatkeun rupa-rupa bahan lapisan perantara, masing-masing gaduh kaunggulan sareng kakuranganna nyalira. Lapisan perantara silikon (Si), kalebet wafer silikon pasif pinuh sareng sasak silikon lokal, dikenal pikeun nyayogikeun kamampuan kabel anu pangsaéna, jantenkeun idéal pikeun komputasi kinerja tinggi. Nanging, éta mahal dina hal bahan sareng manufaktur sareng nyanghareupan watesan dina daérah kemasan. Pikeun ngirangan masalah ieu, panggunaan sasak silikon lokal ningkat, sacara strategis nganggo silikon dimana fungsi anu saé penting nalika ngatasi kendala daérah.
Lapisan perantara organik, anu nganggo plastik cetakan kipas, mangrupikeun alternatif anu langkung efektif pikeun silikon. Éta gaduh konstanta dielektrik anu langkung handap, anu ngirangan reureuh RC dina pakét. Sanaos aya kaunggulan ieu, lapisan perantara organik hésé ngahontal tingkat réduksi fitur interkoneksi anu sami sareng pakét berbasis silikon, ngawatesan panggunaanana dina aplikasi komputasi kinerja tinggi.
Lapisan perantara kaca parantos narik minat anu signifikan, khususna saatos peluncuran kemasan kendaraan uji berbasis kaca ku Intel anu nembe. Kaca nawiskeun sababaraha kaunggulan, sapertos koefisien ékspansi termal (CTE) anu tiasa disaluyukeun, stabilitas diménsi anu luhur, permukaan anu lemes sareng rata, sareng kamampuan pikeun ngadukung manufaktur panel, jantenkeun éta calon anu ngajangjikeun pikeun lapisan perantara kalayan kamampuan kabel anu sami sareng silikon. Nanging, sajaba ti tantangan téknis, kakurangan utama lapisan perantara kaca nyaéta ékosistem anu teu dewasa sareng kurangna kapasitas produksi skala ageung ayeuna. Nalika ékosistem dewasa sareng kamampuan produksi ningkat, téknologi berbasis kaca dina kemasan semikonduktor tiasa ningali kamekaran sareng adopsi salajengna.
Dina hal téknologi kemasan 3D, beungkeutan hibrida tanpa gumpalan Cu-Cu janten téknologi inovatif anu unggul. Téhnik canggih ieu ngahontal interkoneksi permanén ku cara ngagabungkeun bahan dielektrik (sapertos SiO2) sareng logam anu dipasang (Cu). Ikatan hibrida Cu-Cu tiasa ngahontal jarak di handap 10 mikron, biasana dina kisaran mikron hiji digit, anu ngagambarkeun paningkatan anu signifikan dibandingkeun téknologi mikro-gumpalan tradisional, anu gaduh jarak gumpalan sakitar 40-50 mikron. Kaunggulan tina beungkeutan hibrida kalebet ningkatna I/O, ningkatna bandwidth, ningkatna susunan vertikal 3D, efisiensi daya anu langkung saé, sareng ngirangan pangaruh parasit sareng résistansi termal kusabab henteuna eusian handap. Nanging, téknologi ieu rumit diproduksi sareng gaduh biaya anu langkung luhur.
Téhnologi kemasan 2.5D sareng 3D ngawengku rupa-rupa téknik kemasan. Dina kemasan 2.5D, gumantung kana pilihan bahan lapisan perantara, éta tiasa dikategorikeun kana lapisan perantara berbasis silikon, berbasis organik, sareng berbasis kaca, sapertos anu dipidangkeun dina gambar di luhur. Dina kemasan 3D, pamekaran téknologi micro-bump ngagaduhan tujuan pikeun ngirangan diménsi jarak, tapi ayeuna, ku cara ngadopsi téknologi beungkeutan hibrida (métode sambungan Cu-Cu langsung), diménsi jarak hiji digit tiasa kahontal, nandakeun kamajuan anu signifikan dina widang éta.
**Tren Téknologi Kunci anu Kedah Diperhatoskeun:**
1. **Area Lapisan Perantara Anu Langkung Ageung:** IDTechEx sateuacanna ngaramalkeun yén kusabab kasusah lapisan perantara silikon anu ngaleuwihan wates ukuran reticle 3x, solusi sasak silikon 2.5D bakal gancang ngagentos lapisan perantara silikon salaku pilihan utama pikeun ngabungkus chip HPC. TSMC mangrupikeun supplier utama lapisan perantara silikon 2.5D pikeun NVIDIA sareng pamekar HPC terkemuka sanés sapertos Google sareng Amazon, sareng perusahaan nembe ngumumkeun produksi massal CoWoS_L generasi kahiji kalayan ukuran reticle 3.5x. IDTechEx ngarepkeun tren ieu bakal terus, kalayan kamajuan salajengna dibahas dina laporanana anu ngawengku pamaén utama.
2. **Bungkusan Tingkat Panel:** Bungkusan tingkat panel parantos janten fokus anu penting, sapertos anu disorot dina Pameran Semikonduktor Internasional Taiwan 2024. Métode pengemasan ieu ngamungkinkeun panggunaan lapisan perantara anu langkung ageung sareng ngabantosan ngirangan biaya ku cara ngahasilkeun langkung seueur bungkusan sacara simultan. Sanaos poténsina, tantangan sapertos manajemen warpage masih kedah diatasi. Kautamaanana anu beuki ningkat ngagambarkeun paménta anu ningkat pikeun lapisan perantara anu langkung ageung sareng langkung efektif biaya.
3. **Lapisan Perantara Kaca:** Kaca nuju muncul salaku bahan calon anu kuat pikeun ngahontal kabel anu saé, sapertos silikon, kalayan kaunggulan tambahan sapertos CTE anu tiasa disaluyukeun sareng reliabilitas anu langkung luhur. Lapisan perantara kaca ogé cocog sareng kemasan tingkat panel, nawiskeun poténsi pikeun kabel kapadetan tinggi kalayan biaya anu langkung tiasa diatur, jantenkeun solusi anu ngajangjikeun pikeun téknologi kemasan ka hareup.
4. **HBM Hybrid Bonding:** 3D copper-copper (Cu-Cu) hybrid bonding mangrupikeun téknologi konci pikeun ngahontal interkoneksi vertikal pitch ultra-fine antara chip. Téhnologi ieu parantos dianggo dina rupa-rupa produk server high-end, kalebet AMD EPYC pikeun SRAM sareng CPU anu ditumpuk, ogé séri MI300 pikeun numpuk blok CPU/GPU dina I/O dies. Hybrid bonding diperkirakeun bakal maénkeun peran penting dina kamajuan HBM ka hareup, khususna pikeun tumpukan DRAM anu ngaleuwihan lapisan 16-Hi atanapi 20-Hi.
5. **Alat Optik Co-Packaged (CPO):** Kalayan ningkatna paménta pikeun throughput data sareng efisiensi daya anu langkung luhur, téknologi interkoneksi optik parantos kéngingkeun perhatian anu ageung. Alat optik co-packaged (CPO) janten solusi konci pikeun ningkatkeun bandwidth I/O sareng ngirangan konsumsi énergi. Dibandingkeun sareng transmisi listrik tradisional, komunikasi optik nawiskeun sababaraha kaunggulan, kalebet atenuasi sinyal anu langkung handap dina jarak anu jauh, sensitivitas crosstalk anu dikirangan, sareng bandwidth anu ningkat sacara signifikan. Kaunggulan ieu ngajantenkeun CPO pilihan anu idéal pikeun sistem HPC anu intensif data sareng hemat énergi.
**Pasar Kunci anu Kedah Diperhatoskeun:**
Pasar utama anu ngadorong kamekaran téknologi kemasan 2.5D sareng 3D teu diragukeun deui nyaéta séktor komputasi kinerja tinggi (HPC). Métode kemasan canggih ieu penting pisan pikeun ngungkulan watesan Hukum Moore, ngamungkinkeun langkung seueur transistor, mémori, sareng interkoneksi dina hiji pakét. Dekomposisi chip ogé ngamungkinkeun panggunaan optimal simpul prosés antara blok fungsional anu béda, sapertos misahkeun blok I/O tina blok pamrosésan, anu langkung ningkatkeun efisiensi.
Salian ti komputasi kinerja tinggi (HPC), pasar-pasar sanés ogé dipiharep bakal ngahontal kamekaran ngalangkungan adopsi téknologi kemasan canggih. Dina séktor 5G sareng 6G, inovasi sapertos anteneu kemasan sareng solusi chip canggih bakal ngabentuk masa depan arsitéktur jaringan aksés nirkabel (RAN). Kendaraan otonom ogé bakal nguntungkeun, sabab téknologi ieu ngadukung integrasi suite sensor sareng unit komputasi pikeun ngolah data dina jumlah ageung bari mastikeun kaamanan, reliabilitas, kompak, manajemen daya sareng termal, sareng efektivitas biaya.
Éléktronika konsumén (kalebet smartphone, smartwatch, alat AR/VR, PC, sareng workstation) beuki fokus kana ngolah langkung seueur data dina rohangan anu langkung alit, sanaos langkung nekenkeun kana biaya. Kemasan semikonduktor canggih bakal maénkeun peran konci dina tren ieu, sanaos metode kemasanna tiasa bénten sareng anu dianggo dina HPC.
Waktos posting: 07-Okt-2024