Warshadaha jajabyada baabuurta ayaa ku socda isbedel
Dhowaan, kooxda injineernimada semiconductor waxay ka wada hadleen jajabyada yaryar, isku xidhka isku-dhafka ah, iyo agab cusub Michael Kelly, Madaxweyne Ku-xigeenka Chip-yar ee Amkor iyo is-dhexgalka FCBGA. Sidoo kale ka qaybqaadashada doodda waxaa ka mid ahaa cilmi-baadhaha ASE William Chen, Promex Industries CEO Dick Otte, iyo Sander Roosendaal, Agaasimaha R&D ee Synopsys Photonics Solutions. Hoos waxaa ku yaal qaybo ka mid ah dooddan.
Sanado badan, horumarinta chips baabuurta ma qaadan booska hormuudka ah ee warshadaha. Si kastaba ha ahaatee, kororka baabuurta korontada iyo horumarinta hababka macluumaadka ee horumarsan, xaaladdan ayaa si weyn isu beddeshay. Maxaa arrimo ah oo aad dareentay?
Kelly: ADAS-sare-sare (Nidaamka Caawinta Darawalka Sare) waxay u baahan tahay soo-saareyaal leh habka 5-nanometer ama ka yar si ay ugu tartamaan suuqa. Markaad gasho habka 5-nanometer, waa inaad tixgelisaa kharashka waferka, taas oo horseedaysa tixgelin taxaddar leh ee xalalka yar yar, maadaama ay adag tahay in la soo saaro jajabyo waaweyn habka 5-nanometer. Intaa waxaa dheer, wax-soo-saarku wuu hooseeyaa, taasoo keentay kharashyo aad u sarreeya. Markaad la macaamilayso 5-nanometer ama habab horumarsan, macaamiishu waxay caadi ahaan tixgeliyaan inay doortaan qayb ka mid ah chip 5-nanometer halkii ay isticmaali lahaayeen dhammaan chip-ka, iyadoo la kordhinayo maalgashiga heerka baakadaha. Waxaa laga yaabaa inay u maleynayaan, "Miyay noqon kartaa ikhtiyaar badan oo kharash-ku-ool ah si loo gaaro waxqabadka loo baahan yahay habkan, halkii aad isku dayi lahayd inaad ku dhamaystirto dhammaan hawlaha jajab weyn?" Marka, haa, shirkadaha baabuurta ee dhamaadka-sare ayaa hubaal ah inay fiiro gaar ah u yeeshaan tignoolajiyada yar yar. Shirkadaha hormuudka ka ah warshadaha ayaa arrintan si dhow ula socda. Marka la barbar dhigo goobta xisaabinta, warshadaha baabuurtu waxay u badan tahay inay 2 ilaa 4 sano ka dambeeyaan adeegsiga tignoolajiyada yar yar, laakiin isbeddelka codsigeeda qaybta baabuurta waa caddahay. Warshadaha baabuurtu waxay leeyihiin shuruudo la isku halleyn karo oo aad u sarreeya, markaa isku halaynta tignoolajiyada yar yar waa in la caddeeyaa. Si kastaba ha ahaatee, codsiga baaxadda weyn ee tignoolajiyada yar yar ee goobta baabuurta ayaa hubaal ah jidka.
Chen: Ma aanan dareemin wax caqabado muhiim ah. Waxaan u maleynayaa inay aad u badan tahay baahida loo qabo in la barto oo la fahmo shuruudaha shahaado la xiriira si qoto dheer. Tani waxay dib ugu noqotaa heerka cabbirka. Sideen u soo saarnaa baakado buuxiya heerarka aadka u adag ee baabuurta? Laakiin waa hubaal in tignoolajiyada ku habboon ay si joogto ah u kobcayso.
Marka la eego arrimaha badan ee kulaylka iyo kakanaanta ee la xidhiidha qaybo badan oo dhinta, ma jiri doonaan astaamo cusub oo tijaabo ah ama noocyo kala duwan oo imtixaanno ah? Heerarka JEDEC ee hadda jira ma dabooli karaan nidaamyada isku dhafan ee noocaas ah?
Chen: Waxaan aaminsanahay in aan u baahanahay in aan horumarino habab baaritaan oo dhammaystiran si aan si cad u ogaanno isha guul-darrooyinka. Waxaan ka wada hadalnay isku darka metrology iyo ogaanshaha, waxaana na saaran mas'uuliyadda inaan ogaano sida loo dhiso xirmo adag, loo isticmaalo qalab iyo habraacyo tayo sare leh, oo aan ansaxno.
Kelly: Maalmahan, waxaan sameyneynaa daraasado kiis oo lala yeesho macaamiisha, kuwaas oo wax ka bartay imtixaanka heerka nidaamka, gaar ahaan baaritaanka saameynta heerkulka ee imtixaannada guddiga shaqada, oo aan ku jirin imtixaanka JEDEC. Tijaabada JEDEC waa kaliya tijaabada isothermal, oo ku lug leh "kor u kaca heerkulka, hoos u dhaca, iyo kala-guurka heerkulka." Si kastaba ha ahaatee, qaybinta heerkulka xirmooyinka dhabta ah ayaa ka fog waxa ka dhacaya adduunka dhabta ah. Macaamiil aad iyo aad u tiro badan ayaa raba inay goor hore sameeyaan imtixaan heerka nidaamka sababtoo ah way fahmeen xaaladan, inkasta oo qof kastaa aanu ka warqabin. Tiknoolajiyada jilitaanka ayaa waliba door ka ciyaartaa halkan. Haddii qofku xirfad u leeyahay jilitaanka isku-dhafka kuleyl-farsamo, falanqaynta mashaakilku way fududaanaysaa sababtoo ah waxay yaqaanaan dhinacyada ay tahay in diiradda la saaro xilliga imtixaanka. Tijaabada heerka nidaamka iyo tignoolajiyada jilitaanka ayaa is dhammaystiraya. Si kastaba ha ahaatee, isbeddelkani wuxuu weli ku jiraa marxaladihiisa hore.
Ma jiraan arrimo ka kulul oo wax lagaga qabanayo qanjidhada tignoolajiyada qaan-gaadhka ah marka loo eego kuwii hore?
Otte: Haa, laakiin labadii sano ee la soo dhaafay, arrimaha wada shaqayntu waxay noqdeen kuwo si isa soo taraya u muuqda. Waxaan aragnaa 5,000 ilaa 10,000 tiirar naxaas ah oo ku dul yaal jajab, oo u dhexeeya 50 microns iyo 127 microns. Haddii aad si dhow u baarto xogta ku habboon, waxaad ogaan doontaa in dhigista tiirarkan naxaasta ah ee substrate-ka iyo fulinta kuleylinta, qaboojinta, iyo dib-u-qulqulka alxanka waxay u baahan tahay in la gaaro qiyaastii hal qayb boqol kun oo sax ah oo isku xiran. Hal qayb oo ka mid ah boqolka kun ee saxda ah waxay la mid tahay helitaanka caws caws ah oo ku dhex jira dhererka garoon kubbadda cagta. Waxaan soo iibsannay qaar ka mid ah qalabyada Keyence ee waxqabadka sare leh si aan u cabbirno simannaanta jajabka iyo substrate-ka. Dabcan, su'aasha soo socota ayaa ah sida loo xakameeyo ifafaalahan dagaal inta lagu jiro wareegga alxanka ee dib u qulqulaya? Tani waa arrin culus oo u baahan in wax laga qabto.
Chen: Waxaan xasuustaa doodaha ku saabsan Ponte Vecchio, halkaas oo ay u isticmaaleen alxanka heerkulka hooseeya ee tixgelinta golaha halkii ay ka ahaan lahaayeen sababaha waxqabadka.
Marka la eego in dhammaan wareegyada u dhow ay weli leeyihiin arrimo kuleyl ah, sidee ayay tahay in sawir-qaadista loogu daro tan?
Roosendaal: Jilitaanka kulaylka ayaa loo baahan yahay in loo qabto dhammaan dhinacyada, soo saarista soo noqnoqoshada sarreeya sidoo kale waa lagama maarmaan sababtoo ah calaamadaha soo galaya waa calaamadaha soo noqnoqda. Sidaa darteed, arrimaha ay ka midka yihiin isbarbardhigga impedance iyo grounding habboon ayaa u baahan in wax laga qabto. Waxa jiri kara heer-kulka heer-kulka weyn, kaas oo laga yaabo inuu ka dhex jiro nafta lafteeda ama inta u dhaxaysa waxa aynu u yeedhno “E” die (dhimashada korantada) iyo “P” die (photon die). Waxaan aad u xiiseynayaa haddii aan u baahanahay inaan si qoto dheer u dhex galno sifooyinka kulaylka ee xabagta.
Tani waxay kor u qaadaysaa doodaha ku saabsan alaabta isku xidhka, doorashadooda, iyo xasiloonida wakhtiga. Waxaa cad in tignoolajiyada isku-xidhka isku-dhafka ah lagu dabaqay adduunka dhabta ah, laakiin weli looma isticmaalin wax-soo-saar ballaaran. Waa maxay heerka ay maanta marayso tignoolajiyadan?
Kelly: Dhammaan dhinacyada silsiladda sahayda ayaa fiiro gaar ah u leh tignoolajiyada isku-xidhka. Waqtigan xaadirka ah, tignoolajiyadan waxaa inta badan hogaamiya aasaasayaasha, laakiin OSAT (Outsourced Semiconductor Assembly and Test) sidoo kale waxay si dhab ah u daraaseynayaan codsiyadooda ganacsi. Qaybaha isku xidhka dielectric naxaasta ee caadiga ah ayaa la maray ansaxinta muddada dheer. Haddii nadaafadda la xakameyn karo, habkani wuxuu soo saari karaa qaybo aad u adag. Si kastaba ha ahaatee, waxay leedahay shuruudo nadaafadeed oo aad u sarreeya, kharashka qalabka raasamaalkuna aad buu u sarreeyaa. Waxaan la kulannay isku dayo codsi hore oo ah khadka wax soo saarka ee AMD's Ryzen, halkaas oo inta badan SRAM ay adeegsatay tignoolajiyada isku xidhka isku-dhafka ah ee naxaasta. Si kastaba ha ahaatee, ma aanan arag macaamiil badan oo kale oo isticmaalaya farsamadan. Inkasta oo ay ku jirto khariidadaha teknoolajiyada ee shirkado badan, waxay u muuqataa inay qaadan doonto dhowr sano oo dheeraad ah qalabka qalabka la xidhiidha si ay u buuxiyaan shuruudaha nadaafadda ee madaxbannaan. Haddii lagu dabaqi karo jawi warshad leh oo nadiif ah oo waxyar ka hooseeya dharka wafer-ka caadiga ah, iyo haddii kharashyada hoose la gaari karo, ka dibna laga yaabo in tiknoolajiyadani ay heli doonto feejignaan dheeraad ah.
Chen: Marka loo eego tirakoobkayga, ugu yaraan 37 warqadood oo ku saabsan isku xidhka isku-dhafka ah ayaa lagu soo bandhigi doonaa shirka 2024 ECTC. Tani waa nidaam u baahan khibrad badan oo ku lug leh qadar badan oo hawlgalo ganaax ah inta lagu jiro kulanka. Markaa tignoolajiyadani waxay hubaal ahaan arki doontaa codsi baahsan. Waxaa hore u jiray kiisas codsi ah, laakiin mustaqbalka, waxay noqon doontaa mid aad ugu faafo meelo kala duwan.
Markaad xusto "hawlgallo ganaax ah," ma waxaad tixraacaysaa baahida loo qabo maalgelin maaliyadeed oo weyn?
Chen: Dabcan, waxa ku jira waqti iyo khibrad. Samaynta hawlgalkani waxa uu u baahan yahay deegaan aad u nadiif ah, kaas oo u baahan maalgelin maaliyadeed. Waxa kale oo ay u baahan tahay qalab la xidhiidha, kaas oo si la mid ah u baahan maalgelin. Markaa tani waxay ku lug leedahay kaliya maaha kharashyada hawlgalka laakiin sidoo kale maalgashiga xarumaha.
Kelly: Kiisaska kala fogaanshiyaha 15 microns ama ka weyn, waxaa jira xiiso weyn oo ah isticmaalka tiirarka naxaasta ee wafer-to-wafer. Sida ugu habboon, maraqa yar-yar ayaa fidsan, cabbirrada jajabkuna maaha kuwo aad u weyn, taas oo u oggolaanaysa dib-u-soo-noqosho tayo sare leh oo ka mid ah meelahaas. Iyadoo tani ay soo bandhigayso caqabadaha qaar, aad bay uga kharash yar tahay in aad go'aansato tignoolajiyada isku xidhka naxaasta ah. Si kastaba ha noqotee, haddii shuruudaha saxda ah ay tahay 10 microns ama ka hooseeya, xaaladdu way isbedeshaa. Shirkadaha isticmaalaya tignoolajiyada isku xirka chip-ka waxay gaari doonaan kala fogaanshaha hal-god ee micron-ka ah, sida 4 ama 5 microns, mana jirto wax ka bedelan. Sidaa darteed, tignoolajiyada ku habboon ayaa si lama filaan ah u horumarin doonta. Si kastaba ha ahaatee, tignoolajiyada jira ayaa sidoo kale si joogto ah u soo hagaagaya. Markaa hadda waxaan diiradda saaraynaa xadka ay tiirarka naxaasta ah u fidin karaan iyo haddii tignoolajiyadani ay sii socon doonto muddo dheer oo ku filan macaamiisha si ay u daahiyaan dhammaan naqshadeynta iyo maalgashiga horumarinta "shahaadada" ee tignoolajiyada isku-xidhka isku-dhafka ah ee naxaasta ah.
Chen: Waxaan kaliya qaadan doonnaa tignoolajiyada habboon marka ay jirto baahi.
Ma jiraan horumarro badan oo cusub oo ku saabsan goobta isku dhafka ah ee epoxy hadda?
Kelly: Iskudhisyada qaabaynta ayaa soo maray isbedelo la taaban karo. CTE-da (isku-dhafka ballaarinta kulaylka) si weyn ayaa loo dhimay, taasoo ka dhigaysa inay aad ugu habboon yihiin codsiyada la xiriira dhinaca cadaadiska.
Otte: Ku soo noqoshada dooddeennii hore, imisa chips semiconductor ayaa hadda la soo saaray oo leh 1 ama 2 micron fogaan ah?
Kelly: Waa qayb muhiim ah.
Chen: Malaha wax ka yar 1%.
Otte: Markaa tignoolajiyada aan ka hadlayno maaha mid guud. Kuma jirto marxaladda cilmi-baarista, maaddaama shirkadaha hormuudka ah ay dhab ahaantii isticmaalayaan tignoolajiyadan, laakiin waa qaali waxayna leedahay wax-soo-saar hoose.
Kelly: Tan waxaa badanaa lagu dabaqaa xisaabinta waxqabadka sare. Maalmahan, looma isticmaalo oo keliya xarumaha xogta, laakiin sidoo kale waxaa loo isticmaalaa kombuyuutarrada sare iyo xitaa qaar ka mid ah qalabka gacanta. Inkasta oo qalabkani ay yar yihiin, haddana waxay leeyihiin waxqabad sare. Si kastaba ha noqotee, marka la eego macnaha guud ee soo-saareyaasha iyo codsiyada CMOS, saamigeedu weli wuu yar yahay. Soosaarayaasha chip-ka caadiga ah, looma baahna in la qaato tignoolajiyadan.
Otte: Taasi waa sababta ay la yaab u tahay in la arko tignoolajiyadan oo soo galaysa warshadaha baabuurta. Baabuurtu uma baahna in chips-ku aad u yaraado. Waxay ku sii jiri karaan 20 ama 40 nanometer geeddi-socod, maadaama qiimaha transistor kasta ee semiconductors uu ugu hooseeya habkan.
Kelly: Si kastaba ha ahaatee, shuruudaha xisaabinta ee ADAS ama wadista iskeed u madaxbannaan waxay la mid yihiin kuwa PC-yada AI ama aaladaha la midka ah. Sidaa darteed, warshadaha baabuurtu waxay u baahan yihiin inay maalgashadaan tignoolajiyadan casriga ah.
Haddii wareegga badeecadu uu yahay shan sano, qaadashada tignoolajiyada cusub ma kordhin kartaa faa'iidada shan sano oo kale?
Kelly: Taasi waa qodob macquul ah. Warshadaha baabuurta waxay leeyihiin xagal kale. Tixgeli kontaroolayaasha servo ee fudud ama aaladaha analooga ah ee fudud ee jiray 20 sano oo aad u jaban. Waxay isticmaalaan jajabyo yaryar. Dadka ku jira warshadaha baabuurta waxay rabaan inay sii wadaan isticmaalka alaabtan. Kaliya waxay rabaan inay maalgashadaan aaladaha xisaabinta ee aadka u sarreeya ee leh chips-yar oo dhijitaal ah oo ay suurtogal tahay inay ku lammaaniyaan chips-ka analogga ah ee qiimaha jaban, xusuusta flash-ka, iyo chips-yada RF. Iyaga, qaabka chip-ka yar ayaa macno badan ka dhigaya sababtoo ah waxay hayn karaan qaybo badan oo qiimo jaban, xasilloon, qaybo jiilka hore. Ma rabaan inay beddelaan qaybahan mana u baahan yihiin. Kadibna, kaliya waxay u baahan yihiin inay ku daraan 5-nanometer-sare ama 3-nanometer chip yar si ay u fuliyaan hawlaha qaybta ADAS. Dhab ahaantii, waxay ku dabaqayaan noocyo kala duwan oo jajab yar yar hal badeecad. Si ka duwan goobaha kombuyuutarada iyo kombuyuutarka, warshadaha baabuurta ayaa leh codsiyo kala duwan oo kala duwan.
Chen: Intaa waxaa dheer, chips-yadan looma baahna in lagu rakibo mashiinka agtiisa, markaa xaaladaha deegaanku aad bay u fiican yihiin.
Kelly: Heerkulka deegaanka ee baabuurtu aad buu u sarreeyaa. Sidaa darteed, xitaa haddii awoodda chip-ku aysan si gaar ah u sarreyn, warshadaha gawaarida waa inay maalgeliyaan qaar ka mid ah lacagaha lagu xalliyo maaraynta kulaylka wanaagsan waxayna xitaa tixgelin karaan isticmaalka indium TIM (qalabka isdhexgalka kuleylka) sababtoo ah xaaladaha deegaanku waa kuwo aad u adag.
Waqtiga boostada: Abriil-28-2025