Inzichten in opkomende eisen voor chipverpakkingen en testen: beginnend aan een nieuwe reis voor de halfgeleiderindustrie

2025-04-30

In het huidige tijdperk van de stijgende digitalisering blijft de halfgeleiderindustrie, als de kerndrijvende kracht van technologische ontwikkeling, verbazingwekkende vitaliteit en transformerende kracht aantonen. CHIP-verpakking en testen, als een cruciale back-end link in de halfgeleider-industriële keten, wordt nu geconfronteerd met een reeks opkomende eisen veroorzaakt door doorbraken in geavanceerde technologieën en de opkomst van nieuwe applicatiescenario's, die een grote blauwdruk vol kansen voor de ontwikkeling van de industrie schetst.

 

1. Hoogwaardige computergerechte eisen van de gevorderde verpakkingstechnologie doorsturen

Met de snelle ontwikkeling van high-performance computergebieden zoals kunstmatige intelligentie, big data-analyse en cloud computing, hebben de vereisten voor chipprestaties de traditionele grenzen al lang overtroffen. Om aan de groeiende vraag naar rekenkracht te voldoen, gaat chipverpakkingstechnologie verder naar meer geavanceerde en complexe richtingen.

Enerzijds is 2.5D/3D -verpakkingstechnologie de focus van de industrie geworden. Door meerdere chips of chips met andere componenten verticaal te stapelen, verkort het het signaaltransmissiepad aanzienlijk, vermindert het latentie en verhoogt het de gegevensoverdracht aanzienlijk. Neem kunstmatige intelligentiechips als een voorbeeld. Industrie-reuzen zoals NVIDIA hanteren veel 3D-verpakkingstechnologie in hun high-end producten, waarbij geheugenchips nauwkeurig worden geïntegreerd met computerchips om gegevensinteractie van ultrahoogsnelheden tussen geheugen en processors te bereiken, wat resulteert in een exponentiële toename van de uitvoeringsefficiëntie van de diepe leeralgoritmen. Deze technologie voldoet niet alleen aan de vraag naar snelle lezen en schrijven van massale gegevens tijdens AI -training, maar legt ook een solide basis voor complexere intelligente toepassingsscenario's in de toekomst.

Anderzijds evolueert System-In-Package (SIP) ook voortdurend. SIP kan meerdere chips integreren met verschillende functies, zoals microprocessors, RF -chips, sensoren, enz., In een enkel pakket om een compleet miniatuursysteem te vormen. Op het gebied van 5G-smartphones stelt de toepassing van SIP smartphones in staat om multifunctionele integratie in een compacte ruimte te bereiken. De A-serie-chips in Apple-telefoons gebruiken bijvoorbeeld SIP-verpakkingen om tal van belangrijke componenten te integreren, zoals CPU's, GPU's en basisbandchips. Dit vermindert niet alleen het moederbordgebied, maar verbetert ook de algehele prestaties en optimaliseert energiebeheer, waardoor gebruikers een uitstekende ervaring krijgen. Deze trend leidt ertoe CHIP-verpakkingen en testen van ondernemingen om onderzoek en ontwikkelingsinvesteringen te vergroten en hun vermogen te verbeteren om in een kleine ruimte een zeer nauwkeurigheid en integratie met hoge betrouwbaarheid te bereiken.

2. De opkomst van IoT -toepassingen geeft aanleiding tot gediversifieerde verpakkingsformulieren

De krachtige ontwikkeling van het Internet of Things (IoT) heeft mogelijk gemaakt dat miljarden apparaten op het netwerk kunnen worden aangesloten. Deze apparaten zijn er in verschillende vormen en maten en hebben verschillende functies, variërend van micro-sensoren tot grote industriële gateways, van draagbare apparaten tot smart home hubs. Dit heeft een ongekende eisen gecreëerd voor gediversifieerde chipverpakkingen.

Voor kleine, lage IoT-terminalapparaten zoals slimme armbanden en draadloze tags, is Wafer-level verpakking (WLP) technologie fel geschenen. WLP verpakt chips direct op de wafel zonder de noodzaak om ze uit te snijden en ze afzonderlijk te verpakken, waardoor de verpakkingsgrootte en het verlagen van de kosten aanzienlijk wordt verlaagd. Tegelijkertijd, vanwege de vermindering van parasitaire capaciteit en inductantie in het verpakkingsproces, wordt het stroomverbruik van de chips verder verminderd en wordt de batterijduur aanzienlijk verbeterd. NXP Semiconductors heeft bijvoorbeeld een reeks ultra-lage power chips voor de IoT-markt gelanceerd, die WLP-technologie overnemen, waardoor tal van micro IoT-apparaten stabiel kunnen werken voor lange periodes en voldoen aan de dringende eisen van toepassingen zoals milieumonitoring en gezondheidscontrole voor kleine, energie-efficiënte chips.

Voor sommige IoT -apparaten die moeten opereren in harde omgevingen, zoals industriële sensoren en elektronische componenten voor auto's, zijn verpakkingsvormen met een hoge betrouwbaarheid en sterke bescherming cruciaal geworden. Keramische verpakking valt op vanwege de uitstekende weerstand van hoge temperatuur, corrosieweerstand en hoge isolatieprestaties. In autoregelsystemen voor auto's kunnen chips verpakt in keramiek stabiel werken in hoge-temperatuur- en hoge-vibratie harde omgevingen, nauwkeurig bewaken en regelen van de werkingsparameters van de motorbewerking, waardoor de veiligheid en efficiënte werking van voertuigen wordt gewaarborgd. Bovendien worden in reactie op de uitdagingen van waterweerstand, stofweerstand en UV -weerstand geconfronteerd met IoT -apparaten buiten, nieuwe inkapseldmaterialen en processen constant in opkomst, waardoor uitgebreide bescherming voor chips biedt en de betrouwbare werking van IoT -apparaten in verschillende complexe omgevingen in verschillende complexe omgevingen waarborgen.

3. Auto -elektronica -transformatie hervormt de verpakking- en testnormen

De auto -industrie ondergaat diepgaande transformaties in elektrificatie, intelligentie en connectiviteit, waardoor Automotive Electronic Systems een nieuwe groeipool zijn in de chipverpakkings- en testveld en de normen van de industrie hervormen.

In de sector elektrische voertuigen (EV) hebben kerncomponenten zoals Battery Management Systems (BMS) en Motor Drive -besturingssystemen een extreem hoge vereisten voor de betrouwbaarheid en veiligheid van chips. ChIP-verpakking moet niet alleen uitstekende warmtedissipatieprestaties hebben om de grote hoeveelheid warmte te verwerken die wordt gegenereerd tijdens krachtige werking, maar moet ook slagen voor strikte certificeringen van de standaardindustrie, zoals AEC-Q100. De speciale chips van Infineon voor EV BMS nemen bijvoorbeeld speciale warmtedissipatie-verpakkingsontwerpen aan om een stabiele werking in omgevingen bij hoge temperatuur te garanderen en hebben meerdere betrouwbaarheidstests ondergaan, wat een solide garantie biedt voor de veiligheid en efficiënte beheer van EV-batterijen.

Met de geleidelijke upgrade van autonome rijtechnologie, van ondersteund rijden tot geavanceerd autonoom rijden en zelfs volledig autonoom rijden, worden hogere eisen gesteld aan de rekenkracht, realtime responsmogelijkheden en fouttolerantie van ingebouwde chips. Dit heeft chipverpakkingen aangestuurd naar hogere integratie en lagere latentie, terwijl het verpakkings- en testproces meer functionele veiligheidstestprocedures moet bevatten. TESLA heeft bijvoorbeeld complexe foutinjectietests opgenomen in de verpakking en het testen van zijn autonome rijschips, waardoor verschillende mogelijke hardwarefoutscenario's worden gesimuleerd om te controleren of de chips de veilige werking van voertuigen in extreme omstandigheden kunnen waarborgen, waardoor de weg wordt vrijgemaakt voor de grootschalige commerciële toepassing van autonome rijvoertuigen.

4. Concepten van groene en milieubescherming leiden de innovatie van verpakkingsmaterialen

Onder de wereldwijde achtergrond van het bepleiten van duurzame ontwikkeling, heeft de chipverpakkings- en testindustrie ook actief gereageerd op het concept van groene en milieubescherming, een innovatiereis initiërend van verpakkingsmateriaal.

Traditionele chipverpakkingsmaterialen, zoals sommige op lood gebaseerde soldaten, bevatten schadelijke stoffen en kunnen milieuvervuiling veroorzaken tijdens productie, gebruik en verwijdering. Tegenwoordig zijn loodvrije soldeers de mainstream van de industrie geworden, met tin-silver-copper (SAC) -serie loodvrije soldeers die veel worden gebruikt in chipverpakkingen. Ze zorgen voor de laskwaliteit, terwijl het risico op loodvervuiling aanzienlijk wordt verminderd.

 

Bovendien zijn op bio gebaseerde afbreekbare materialen ook op in het verpakkingsveld. Sommige onderzoeksteams onderzoeken het gebruik van natuurlijke biomaterialen zoals cellulose en zetmeel om chipverpakkingsschalen of buffermaterialen te bereiden. Deze materialen kunnen geleidelijk ontleden in de natuurlijke omgeving nadat de chip zijn levensduur heeft bereikt, waardoor de langdurige vervuiling van elektronisch afval tot bodem- en waterbronnen wordt verminderd. Hoewel op bio gebaseerde materialen nog steeds voor uitdagingen staan in termen van kosten en prestatiestabiliteit op dit moment, met continue technologische vooruitgang, wordt van hen verwacht dat ze een grotere rol spelen in toekomstige chipverpakkingen en bijdraagt aan de groene en duurzame ontwikkeling van de halfgeleiderindustrie.

Tot slot loopt de chipverpakkings- en testindustrie voorop in verandering. Geconfronteerd met de opkomende eisen van krachtige computing, het internet der dingen, automotive-elektronica en groene milieubescherming, alleen door constant te innoveren, technische bottlenecks door te breken, processen en procedures te optimaliseren, en het versterken van cross-field samenwerking kan de kansen in de fiercompetitie schrijven in de fiere competitie in de fiercompetitie in de hele semiconductie in de hele semiconductor in de semiconductor in het geheel van de semiconductor. technologische wereld.

RELATED NEWS