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Na era atual da digitalização crescente, a indústria de semicondutores, à medida que a força motriz do desenvolvimento tecnológica, continua a demonstrar surpreendente vitalidade e poder transformador. A embalagem e teste de chip, como um link crucial de back-end na cadeia da indústria de semicondutores, agora é confrontado com uma série de demandas emergentes desencadeadas por inovadores em tecnologias de ponta e o surgimento de novos cenários de aplicação, descrevendo um grande projeto cheio de oportunidades de desenvolvimento da indústria.

 

1. As demandas de computação de alto desempenho impulsionam a tecnologia avançada de embalagem

Com o rápido desenvolvimento de campos de computação de alto desempenho, como inteligência artificial, análise de big data e computação em nuvem, os requisitos para o desempenho do chip superam os limites tradicionais há muito tempo. Para atender à crescente demanda por poder de computação, a tecnologia de embalagem de chips está avançando em direção a direções mais avançadas e complexas.

Por um lado, a tecnologia de embalagem 2.5D/3D se tornou o foco da indústria. Ao empilhar verticalmente vários chips ou chips com outros componentes, reduz significativamente o caminho de transmissão de sinal, reduz a latência e aumenta muito a taxa de transmissão de dados. Tome os chips de inteligência artificial como exemplo. Os gigantes da indústria, como a NVIDIA, adotam amplamente a tecnologia de embalagens 3D em seus produtos sofisticados, integrando de perto os chips de memória com os chips de computação para obter uma interação de dados de alta velocidade entre memória e processadores, resultando em um aumento exponencial na eficiência de execução de algoritmos de aprendizado profundo. Essa tecnologia não apenas atende à demanda por leitura rápida e escrita de dados maciços durante o treinamento de IA, mas também estabelece uma base sólida para cenários de aplicação inteligentes mais complexos no futuro.

Por outro lado, o sistema em pacote (SIP) também está em constante evolução. O SIP pode integrar vários chips com diferentes funções, como microprocessadores, chips de RF, sensores etc., em um único pacote para formar um sistema completo em miniatura. No campo dos smartphones 5G, a aplicação do SIP permite que os smartphones obtenham integração multifuncional em um espaço compacto. Por exemplo, os chips da série A nos telefones Apple usam embalagens SIP para integrar vários componentes-chave, como CPUs, GPUs e chips de banda base. Isso não apenas reduz a área da placa -mãe, mas também aprimora o desempenho geral e otimiza o gerenciamento de energia, proporcionando aos usuários uma experiência excelente. Essa tendência solicita a embalagem de chips e testes para aumentar o investimento em pesquisa e desenvolvimento e melhorar sua capacidade de alcançar uma integração de alta precisão e alta confiabilidade em um pequeno espaço.

2. O aumento das aplicações da IoT dá origem a formulários de embalagem diversificados

O desenvolvimento vigoroso da Internet das Coisas (IoT) permitiu que bilhões de dispositivos estivessem conectados à rede. Esses dispositivos vêm em várias formas e tamanhos e têm diversas funções, variando de micro-sensores a grandes portões industriais, de dispositivos vestíveis a hubs domésticos inteligentes. Isso criou demandas sem precedentes por embalagens de chip diversificadas.

Para dispositivos de terminal IoT de baixa potência de baixa potência, como pulseiras inteligentes e tags sem fio, a tecnologia de embalagens no nível da wafer (WLP) brilhou intensamente. A WLP empacota diretamente os chips na bolacha sem a necessidade de cortá -los e empacotá -los separadamente, reduzindo significativamente o tamanho da embalagem e reduzindo os custos. Ao mesmo tempo, devido à redução da capacitância e indutância parasitária no processo de embalagem, o consumo de energia dos chips é reduzido ainda mais e a duração da bateria é significativamente aprimorada. Por exemplo, os semicondutores da NXP lançaram uma série de chips de energia ultra-baixa para o mercado de IoT, que adotam a tecnologia WLP, permitindo que inúmeros dispositivos micro IoT operem de maneira estável por longos períodos, atendendo às demandas urgentes de aplicações, como monitoramento ambiental e rastreamento de saúde de pequenos eficientes energéticos.

Para alguns dispositivos de IoT que precisam operar em ambientes severos, como sensores industriais e componentes eletrônicos automotivos, formulários de embalagem com alta confiabilidade e forte proteção se tornaram cruciais. A embalagem cerâmica se destaca devido à sua excelente resistência de alta temperatura, resistência à corrosão e alto desempenho de isolamento. Nos sistemas de controle de motores automotivos, os chips embalados em cerâmica podem operar de forma estável em ambientes severos de alta temperatura e alta vibração, monitorando e controlando com precisão os parâmetros de operação do motor, garantindo a segurança e a operação eficiente dos veículos. Além disso, em resposta aos desafios da resistência à água, resistência à poeira e resistência à UV enfrentada por dispositivos de IoT externa, novos materiais e processos de encapsulamento estão emergindo constantemente, fornecendo proteção abrangente para chips e garantindo a operação confiável de dispositivos IoT em vários ambientes complexos.

3. A transformação eletrônica automotiva remodela os padrões de embalagem e teste

A indústria automotiva está passando por profundas transformações em eletrificação, inteligência e conectividade, tornando os sistemas eletrônicos automotivos um novo pólo de crescimento no campo de embalagem e teste de chip e reformulando os padrões da indústria.

No setor de veículos elétricos (EV), os componentes principais, como sistemas de gerenciamento de bateria (BMS) e sistemas de controle de acionamento de motor, têm requisitos extremamente altos para a confiabilidade e segurança dos chips. A embalagem de chip não apenas precisa ter um excelente desempenho de dissipação de calor para lidar com a grande quantidade de calor gerado durante a operação de alta potência, mas também deve passar em certificações estritas de padrões automotivos da indústria, como AEC-Q100. Por exemplo, os chips dedicados da Infineon para EV BMS adotam projetos especiais de embalagem de dissipação de calor para garantir uma operação estável em ambientes de alta temperatura e passaram por vários testes de confiabilidade, fornecendo uma garantia sólida para a segurança e o gerenciamento eficiente das baterias EV.

Com a atualização gradual da tecnologia de direção autônoma, desde a direção assistida até a condução autônoma avançada e até a direção autônoma completa, são colocadas demandas mais altas no poder de computação, recursos de resposta em tempo real e tolerância a falhas de chips a bordo. Isso acionou a embalagem de chip para maior integração e menor latência, enquanto o processo de embalagem e teste precisa incorporar procedimentos de teste de segurança mais funcionais. Por exemplo, a Tesla incorporou testes complexos de injeção de falhas na embalagem e teste de seus chips de direção autônomos, simulando vários cenários possíveis de falha de hardware para verificar se os chips podem garantir a operação segura de veículos em condições extremas, abrindo caminho para a aplicação comercial em larga escala de veículos autônomos.

4. Conceitos de proteção verde e ambiental lideram a inovação de materiais de embalagem

Sob o cenário global de defender o desenvolvimento sustentável, a indústria de embalagens e testes de chips também respondeu ativamente ao conceito de proteção verde e ambiental, iniciando uma jornada de inovação a partir de materiais de embalagem.

Materiais tradicionais de embalagem de chip, como algumas soldas à base de chumbo, contêm substâncias nocivas e podem causar poluição ambiental durante a produção, uso e descarte. Atualmente, as soldas livres de chumbo se tornaram o mainstream da indústria, com soldas sem chumbo-Silver-Compper (SAC), com uma embalagem de chip. Eles garantem a qualidade da soldagem, reduzindo significativamente o risco de poluição por chumbo.

 

Além disso, materiais degradáveis de base biológica também estão surgindo no campo de embalagem. Algumas equipes de pesquisa estão explorando o uso de biomateriais naturais, como celulose e amido, para preparar conchas de embalagem de chip ou materiais de buffer. Esses materiais podem se decompor gradualmente no ambiente natural depois que o chip atinge sua vida útil, reduzindo a poluição a longo prazo de resíduos eletrônicos para fontes de solo e água. Embora os materiais de base biológica ainda enfrentem desafios em termos de estabilidade de custo e desempenho atualmente, com progresso tecnológico contínuo, espera-se que eles desempenhem um papel maior na embalagem futura de chips e contribuam para o desenvolvimento verde e sustentável da indústria de semicondutores.

Em conclusão, a indústria de embalagens e testes de chip está na vanguarda da mudança. Enfrentando as demandas emergentes da computação de alto desempenho, da Internet das Coisas, eletrônicos automotivos e proteção ambiental verde, apenas inovando constantemente, rompendo gargalos técnicos, otimizando processos e procedimentos e fortalecendo a cooperação entre os intestinos da indústria, a setor de fibro, a concorrência global, o que é um glorioso capítulo no final da indústria do impondor da setor de back-ends do impondor da setor de back-ends do impondor da setor de back-ends do impondor, o que é um glorioso capítulo no final da setor de back-ends do impondor, o que é um glorioso capítulo do interior da setor de back-ends do impondor, o que é um glorioso capítulo do setor de back-ends do impondor, o que é um glorioso capítulo no interior da setor de imperia. mundo.