انڈسٹری نیوز: اعلی درجے کی پیکیجنگ ٹکنالوجی کے رجحانات

سیمیکمڈکٹر پیکیجنگ روایتی 1D پی سی بی ڈیزائنوں سے ویفر کی سطح پر جدید 3D ہائبرڈ بانڈنگ تک تیار ہوئی ہے۔ یہ پیشرفت واحد ہندسے والے مائکرون رینج میں باہم جڑنے کی اجازت دیتی ہے ، جس میں اعلی توانائی کی کارکردگی کو برقرار رکھتے ہوئے 1000 جی بی/سیکنڈ تک بینڈوتھ شامل ہیں۔ ایڈوانسڈ سیمیکمڈکٹر پیکیجنگ ٹیکنالوجیز کے بنیادی حصے میں 2.5D پیکیجنگ (جہاں اجزاء کو ایک انٹرمیڈیری پرت پر ساتھ ساتھ رکھا جاتا ہے) اور تھری ڈی پیکیجنگ (جس میں عمودی طور پر فعال چپس کو اسٹیک کرنا شامل ہوتا ہے)۔ یہ ٹیکنالوجیز HPC سسٹم کے مستقبل کے لئے بہت اہم ہیں۔

2.5 ڈی پیکیجنگ ٹکنالوجی میں مختلف بیچوان پرت مواد شامل ہیں ، ہر ایک اپنے فوائد اور نقصانات کے ساتھ۔ سلیکن (ایس آئی) بیچوان پرتیں ، بشمول مکمل طور پر غیر فعال سلیکن ویفرز اور مقامی سلیکن پل ، وائرنگ کی بہترین صلاحیتوں کی فراہمی کے لئے جانا جاتا ہے ، جس سے وہ اعلی کارکردگی والے کمپیوٹنگ کے لئے مثالی ہیں۔ تاہم ، وہ پیکیجنگ ایریا میں مواد اور مینوفیکچرنگ اور چہرے کی حدود کے لحاظ سے مہنگے ہیں۔ ان مسائل کو کم کرنے کے لئے ، مقامی سلیکن پلوں کا استعمال بڑھتا جارہا ہے ، حکمت عملی کے ساتھ سلیکن کو ملازمت دے رہا ہے جہاں رقبے کی رکاوٹوں کو دور کرتے ہوئے عمدہ فعالیت ضروری ہے۔

نامیاتی بیچوان پرتیں ، فین آؤٹ مولڈ پلاسٹک کا استعمال کرتے ہوئے ، سلیکن کا زیادہ سرمایہ کاری مؤثر متبادل ہیں۔ ان کے پاس کم ڈائی الیکٹرک مستقل ہے ، جو پیکیج میں آر سی کی تاخیر کو کم کرتا ہے۔ ان فوائد کے باوجود ، نامیاتی ثالثی پرتیں سلیکن پر مبنی پیکیجنگ جیسی باہمی رابطے کی خصوصیت میں کمی کی ایک ہی سطح کو حاصل کرنے کے لئے جدوجہد کرتی ہیں ، جس سے اعلی کارکردگی والے کمپیوٹنگ ایپلی کیشنز میں ان کے اپنانے کو محدود کرتے ہیں۔

شیشے کے بیچوان پرتوں نے خاص طور پر انٹیل کے شیشے پر مبنی ٹیسٹ گاڑیوں کی پیکیجنگ کے حالیہ آغاز کے بعد ، خاص دلچسپی حاصل کی ہے۔ گلاس کئی فوائد پیش کرتا ہے ، جیسے تھرمل توسیع (سی ٹی ای) کے ایڈجسٹ گتانک ، اعلی جہتی استحکام ، ہموار اور فلیٹ سطحوں ، اور پینل مینوفیکچرنگ کی حمایت کرنے کی صلاحیت ، جس سے یہ سلیکون کے مقابلے میں وائرنگ کی صلاحیتوں کے ساتھ بیچوان کی پرتوں کا امید افزا امیدوار بنتا ہے۔ تاہم ، تکنیکی چیلنجوں کے علاوہ ، شیشے کے بیچوان پرتوں کی بنیادی خرابی نادان ماحولیاتی نظام اور بڑے پیمانے پر پیداواری صلاحیت کی موجودہ کمی ہے۔ چونکہ ماحولیاتی نظام کی پختگی اور پیداوار کی صلاحیتوں میں بہتری آتی ہے ، سیمیکمڈکٹر پیکیجنگ میں شیشے پر مبنی ٹیکنالوجیز میں مزید نمو اور اپنانے کا موقع مل سکتا ہے۔

تھری ڈی پیکیجنگ ٹکنالوجی کے لحاظ سے ، CU-Cu Bump- کم ہائبرڈ بانڈنگ ایک جدید جدید ٹیکنالوجی بن رہی ہے۔ یہ جدید تکنیک ایمبیڈڈ دھاتوں (CU) کے ساتھ ڈائیلیٹرک مواد (جیسے SIO2) کو جوڑ کر مستقل باہمی ربط حاصل کرتی ہے۔ کیو-کیو ہائبرڈ بانڈنگ 10 مائکرون سے نیچے کی جگہوں کو حاصل کرسکتی ہے ، عام طور پر سنگل ہندسے والے مائکرون رینج میں ، روایتی مائکرو بمپ ٹکنالوجی کے مقابلے میں نمایاں بہتری کی نمائندگی کرتی ہے ، جس میں تقریبا 40-50 مائکرون کی ٹکرانے کی جگہ ہوتی ہے۔ ہائبرڈ بانڈنگ کے فوائد میں I/O میں اضافہ ، بہتر بینڈوتھ ، بہتر 3D عمودی اسٹیکنگ ، بہتر بجلی کی کارکردگی ، اور کم پرجیوی اثرات اور تھرمل مزاحمت کو نیچے بھرنے کی عدم موجودگی کی وجہ سے شامل ہیں۔ تاہم ، یہ ٹیکنالوجی تیار کرنے کے لئے پیچیدہ ہے اور اس کی قیمت زیادہ ہے۔

2.5D اور 3D پیکیجنگ ٹیکنالوجیز پیکیجنگ کی مختلف تکنیکوں کو گھیرے ہوئے ہیں۔ 2.5D پیکیجنگ میں ، بیچوان پرت کے مواد کے انتخاب پر منحصر ہے ، اسے سلیکن پر مبنی ، نامیاتی پر مبنی ، اور شیشے پر مبنی بیچوان پرتوں میں درجہ بندی کیا جاسکتا ہے ، جیسا کہ اوپر کے اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے۔ تھری ڈی پیکیجنگ میں ، مائیکرو بمپ ٹکنالوجی کی ترقی کا مقصد وقفہ کاری کے طول و عرض کو کم کرنا ہے ، لیکن آج ، ہائبرڈ بانڈنگ ٹکنالوجی (براہ راست Cu-Cu کنکشن کا طریقہ) اپناتے ہوئے ، سنگل ہندسے کے وقفے کے طول و عرض کو حاصل کیا جاسکتا ہے ، جس سے فیلڈ میں نمایاں پیشرفت ہوتی ہے۔

** دیکھنے کے لئے کلیدی تکنیکی رجحانات: **

1. ** بڑے بیچوان پرت والے علاقوں: ** IDTechex نے پہلے پیش گوئی کی تھی کہ 3x ریٹیکل سائز کی حد سے تجاوز کرنے والی سلیکن بیچوان کی پرتوں کی دشواری کی وجہ سے ، 2.5D سلیکن برج حل جلد ہی سلیکن انٹرمیڈیری پرتوں کو پیکیجنگ HPC چپس کے لئے بنیادی انتخاب کے طور پر تبدیل کردے گا۔ ٹی ایس ایم سی NVIDIA اور گوگل اور ایمیزون جیسے دیگر معروف HPC ڈویلپرز کے لئے 2.5D سلیکن بیچوان پرتوں کا ایک بڑا سپلائر ہے ، اور کمپنی نے حال ہی میں 3.5x ریٹیکل سائز کے ساتھ اپنی پہلی نسل کے COOOS_L کی بڑے پیمانے پر پیداوار کا اعلان کیا ہے۔ آئی ڈی ٹیکیکس توقع کرتا ہے کہ اس رجحان کو جاری رکھے گا ، اس کی رپورٹ میں اس کی مزید پیشرفتوں کے ساتھ اس کی رپورٹ میں بڑے کھلاڑیوں کا احاطہ کیا گیا ہے۔

2. ** پینل لیول پیکیجنگ: ** پینل سطح کی پیکیجنگ ایک خاص توجہ کا مرکز بن گئی ہے ، جیسا کہ 2024 تائیوان بین الاقوامی سیمیکمڈکٹر نمائش میں روشنی ڈالی گئی ہے۔ پیکیجنگ کا یہ طریقہ بڑی ثالثی پرتوں کے استعمال کی اجازت دیتا ہے اور بیک وقت زیادہ پیکیج تیار کرکے اخراجات کو کم کرنے میں مدد کرتا ہے۔ اس کی صلاحیت کے باوجود ، وار پیج مینجمنٹ جیسے چیلنجوں کو ابھی بھی دور کرنے کی ضرورت ہے۔ اس کی بڑھتی ہوئی اہمیت بڑی ، زیادہ لاگت سے موثر ثالثی پرتوں کی بڑھتی ہوئی طلب کی عکاسی کرتی ہے۔

3۔ ** شیشے کے بیچوان پرتیں: ** شیشے کو عمدہ وائرنگ کے حصول کے لئے ایک مضبوط امیدوار مواد کے طور پر ابھر رہا ہے ، جس میں سلیکن سے موازنہ کیا جاسکتا ہے ، جس میں ایڈجسٹ سی ٹی ای اور اعلی وشوسنییتا جیسے اضافی فوائد ہیں۔ شیشے کے بیچوان پرتیں پینل لیول پیکیجنگ کے ساتھ بھی مطابقت رکھتی ہیں ، جو زیادہ سے زیادہ انتظام کے اخراجات پر اعلی کثافت کی وائرنگ کی صلاحیت کی پیش کش کرتی ہیں ، اور یہ مستقبل میں پیکیجنگ ٹیکنالوجیز کے لئے ایک امید افزا حل بنتی ہیں۔

4. ** HBM ہائبرڈ بانڈنگ: ** 3D کاپر کاپر (CU-CU) ہائبرڈ بانڈنگ چپس کے مابین الٹرا فائن پچ عمودی باہمی رابطوں کے حصول کے لئے ایک کلیدی ٹکنالوجی ہے۔ اس ٹیکنالوجی کو مختلف اعلی کے آخر میں سرور مصنوعات میں استعمال کیا گیا ہے ، بشمول اسٹیکڈ ایس آر اے ایم اور سی پی یو کے لئے اے ایم ڈی ای پی ای سی ، نیز آئی/او کی موت پر سی پی یو/جی پی یو بلاکس کو اسٹیک کرنے کے لئے ایم آئی 300 سیریز بھی شامل ہے۔ توقع کی جاتی ہے کہ ہائبرڈ بانڈنگ مستقبل میں HBM ترقیوں میں ایک اہم کردار ادا کرے گی ، خاص طور پر 16-HI یا 20-HI پرتوں سے زیادہ DRAM اسٹیکس کے لئے۔

5. شریک پیکیجڈ آپٹیکل ڈیوائسز (سی پی او) I/O بینڈوتھ کو بڑھانے اور توانائی کی کھپت کو کم کرنے کے لئے ایک کلیدی حل بن رہے ہیں۔ روایتی برقی ٹرانسمیشن کے مقابلے میں ، آپٹیکل مواصلات کئی فوائد کی پیش کش کرتے ہیں ، جن میں طویل فاصلوں پر کم سگنل کی توجہ ، کراسسٹلک کی حساسیت کو کم ، اور بینڈوتھ میں نمایاں اضافہ شامل ہے۔ یہ فوائد سی پی او کو ڈیٹا سے متعلق ، توانائی سے موثر HPC سسٹم کے لئے ایک مثالی انتخاب بناتے ہیں۔

** کلیدی منڈیوں کو دیکھنے کے لئے: **

بنیادی مارکیٹ 2.5D اور 3D پیکیجنگ ٹیکنالوجیز کی ترقی کو آگے بڑھاتی ہے بلا شبہ اعلی کارکردگی والے کمپیوٹنگ (HPC) سیکٹر ہے۔ یہ جدید پیکیجنگ کے طریقے مور کے قانون کی حدود پر قابو پانے ، ایک ہی پیکیج میں مزید ٹرانجسٹروں ، میموری اور باہمی ربط کو قابل بنانے کے لئے بہت اہم ہیں۔ چپس کا سڑن مختلف فنکشنل بلاکس کے مابین عمل نوڈس کے زیادہ سے زیادہ استعمال کی بھی اجازت دیتا ہے ، جیسے I/O بلاکس کو پروسیسنگ بلاکس سے الگ کرنا ، کارکردگی کو مزید بڑھانا۔

اعلی کارکردگی والے کمپیوٹنگ (ایچ پی سی) کے علاوہ ، دیگر مارکیٹوں سے بھی توقع کی جاتی ہے کہ وہ جدید پیکیجنگ ٹیکنالوجیز کو اپنانے کے ذریعے ترقی حاصل کریں گے۔ 5 جی اور 6 جی شعبوں میں ، بدعات جیسے پیکیجنگ اینٹینا اور کاٹنے والے چپ حل وائرلیس ایکسیس نیٹ ورک (آر اے این) فن تعمیرات کے مستقبل کی تشکیل کریں گے۔ خودمختار گاڑیاں بھی فائدہ اٹھائیں گی ، کیونکہ یہ ٹیکنالوجیز بڑی مقدار میں ڈیٹا پر کارروائی کرنے کے لئے سینسر سوٹ اور کمپیوٹنگ یونٹوں کے انضمام کی حمایت کرتی ہیں جبکہ حفاظت ، وشوسنییتا ، کمپیکٹینس ، طاقت اور تھرمل مینجمنٹ ، اور لاگت کی تاثیر کو یقینی بناتی ہیں۔

صارفین کے الیکٹرانکس (بشمول اسمارٹ فونز ، اسمارٹ واچز ، اے آر/وی آر ڈیوائسز ، پی سی ، اور ورک سٹیشن) لاگت پر زیادہ زور دینے کے باوجود ، چھوٹی جگہوں پر زیادہ سے زیادہ ڈیٹا پر کارروائی کرنے پر تیزی سے توجہ مرکوز کررہے ہیں۔ ایڈوانسڈ سیمیکمڈکٹر پیکیجنگ اس رجحان میں کلیدی کردار ادا کرے گی ، حالانکہ پیکیجنگ کے طریقے HPC میں استعمال ہونے والوں سے مختلف ہوسکتے ہیں۔