Sephutheloana sa semiconductor se fetohile ho tloha meralong ya setso ya 1D PCB ho ya ho sehokelo sa morao-rao sa 3D hybrid boemong ba wafer. Tswelopele ena e dumella sebaka sa ho hokelana sebakeng sa micron ya dinomoro tse le nngwe, ka di-bandwidth tse fihlang ho 1000 GB/s, ha ka nako e ts'oanang ho boloka bokgoni bo phahameng ba matla. Motheong wa mahlale a tsoetseng pele a semiconductor packaging ke sephutheloana sa 2.5D (moo dikarolo di bewang lehlakoreng le le leng hodima lera la mokena-lipakeng) le sephutheloana sa 3D (se kenyeletsang ho bokella di-chip tse sebetsang ka ho otloloha). Mahlale ana a bohlokwa bakeng sa bokamoso ba ditsamaiso tsa HPC.
Theknoloji ea ho paka ea 2.5D e kenyelletsa thepa e fapaneng ea lera la mokena-lipakeng, e 'ngoe le e 'ngoe e na le melemo le mathata a eona. Lera la mokena-lipakeng la Silicon (Si), ho kenyeletsoa le li-wafer tsa silicon tse sa sebetseng ka botlalo le marokho a silicon a sebakeng seo, li tsebahala ka ho fana ka bokhoni bo botle ba ho hokela, e leng se etsang hore li be ntle bakeng sa k'homphieutha e sebetsang hantle. Leha ho le joalo, li bitsa chelete e ngata mabapi le thepa le tlhahiso 'me li tobana le lithibelo sebakeng sa ho paka. Ho fokotsa mathata ana, ts'ebeliso ea marokho a silicon a sebakeng seo e ntse e eketseha, e sebelisa silicon ka bohlale moo ts'ebetso e ntle e leng ea bohlokoa ha ho ntse ho sebetsanoa le lithibelo tsa sebaka seo.
Mealo ea metsoako ea tlhaho, e sebelisang polasetiki e bōpiloeng ke fan-out, ke mokhoa o mong o theko e tlaase ho feta silicon. Li na le constant ea dielectric e tlase, e fokotsang tieho ea RC sephutheloana. Ho sa tsotellehe melemo ena, mealo ea metsoako ea tlhaho e thatafalloa ho fihlela boemo bo tšoanang ba phokotso ea likarolo tsa khokahano joalo ka liphutheloana tse thehiloeng ho silicon, e leng se fokotsang kamohelo ea tsona lits'ebetsong tsa k'homphieutha tse sebetsang hantle.
Mealo ea khalase e kopanyang e fumane thahasello e kholo, haholo-holo kamora ho qalisoa ha Intel haufinyane ha ho pakoa likoloi tsa liteko tse thehiloeng khalaseng. Khalase e fana ka melemo e 'maloa, joalo ka coefficient e fetoloang ea katoloso ea mocheso (CTE), botsitso bo phahameng ba litekanyo, libaka tse boreleli le tse bataletseng, le bokhoni ba ho tšehetsa tlhahiso ea liphanele, e leng se etsang hore e be mokhethoa ea tšepisang bakeng sa mealo ea bohareng e nang le bokhoni ba ho hokela bo tšoanang le ba silicon. Leha ho le joalo, ntle le liphephetso tsa tekheniki, bothata bo boholo ba mealo ea khalase e kopanyang ke tikoloho e sa butsoang le khaello ea hona joale ea bokhoni bo boholo ba tlhahiso. Ha tikoloho e ntse e hola le bokhoni ba tlhahiso bo ntlafala, mahlale a thehiloeng khalaseng a liphutheloana tsa semiconductor a ka bona kholo le ho amoheloa ho eketsehileng.
Mabapi le theknoloji ea ho paka ea 3D, Cu-Cu bump-less hybrid bonding e fetoha theknoloji e etellang pele ea boqapi. Mokhoa ona o tsoetseng pele o fihlella likhokahano tsa kamehla ka ho kopanya thepa ea dielectric (joalo ka SiO2) le litšepe tse kentsoeng (Cu). Cu-Cu hybrid bonding e ka fihlella libaka tse ka tlase ho li-micron tse 10, hangata e le sebakeng sa micron ea linomoro tse le 'ngoe, e leng ntlafatso e kholo ho feta theknoloji ea setso ea micro-bump, e nang le libaka tse ka bang li-micron tse 40-50. Melemo ea ho kopanya ha hybrid e kenyelletsa keketseho ea I/O, bandwidth e ntlafalitsoeng, ho ntlafala ha stacking e otlolohileng ea 3D, ts'ebetso e betere ea matla, le litlamorao tse fokotsehileng tsa parasitic le khanyetso ea mocheso ka lebaka la ho hloka ho tlatsa tlase. Leha ho le joalo, theknoloji ena e rarahane ho e etsa 'me e na le litšenyehelo tse phahameng.
Mahlale a ho paka a 2.5D le 3D a kenyeletsa mekhoa e fapaneng ea ho paka. Ho paka ka 2.5D, ho latela khetho ea thepa ea lera la mokena-lipakeng, e ka aroloa ka mekhahlelo ea mokena-lipakeng e thehiloeng ho silicon, e thehiloeng ho organic, le e thehiloeng ho khalase, joalo ka ha ho bontšitsoe setšoantšong se kaholimo. Ho paka ka 3D, nts'etsopele ea theknoloji ea micro-bump e ikemiselitse ho fokotsa litekanyo tsa sebaka, empa kajeno, ka ho amohela theknoloji ea ho kopanya e kopantsoeng (mokhoa oa khokahano e tobileng ea Cu-Cu), litekanyo tsa sebaka sa didijiti tse le 'ngoe li ka finyelloa, li tšoaea tsoelo-pele e kholo tšimong.
**Mekhoa ea Bohlokoa ea Theknoloji eo U Lokelang ho e Shebella:**
1. **Libaka tse Khōlō tsa Mealo e Kopanetsoeng:** IDTechEx e kile ea bolela esale pele hore ka lebaka la bothata ba mealo e kopanyang ea silicon e fetang moeli oa boholo ba reticle ea 3x, litharollo tsa borokho ba silicon ea 2.5D li tla nka sebaka sa mealo e kopanyang ea silicon e le khetho ea mantlha ea ho paka li-chip tsa HPC. TSMC ke mofani e moholo oa mealo e kopanyang ea silicon ea 2.5D bakeng sa NVIDIA le bahlahisi ba bang ba ka sehloohong ba HPC joalo ka Google le Amazon, 'me k'hamphani e sa tsoa phatlalatsa tlhahiso e kholo ea CoWoS_L ea moloko oa eona oa pele ka boholo ba reticle ea 3.5x. IDTechEx e lebeletse hore mokhoa ona o tsoele pele, ka tsoelo-pele e eketsehileng e tšohloang tlalehong ea eona e akaretsang libapali tse kholo.
2. **Sephutheloana sa Maemo a Phanele:** Sephutheloana sa maemo a phanele se fetohile ntlha ya bohlokwa, jwalo ka ha ho totobaditswe Pontšong ya Semiconductor ya Matjhaba ya Taiwan ya 2024. Mokgwa ona wa ho paka o dumella tshebediso ya dikarolo tse kgolo tsa mokena-lipakeng mme o thusa ho fokotsa ditjeo ka ho hlahisa diphutheloana tse ngata ka nako e le nngwe. Ho sa tsotellehe bokgoni ba wona, diphephetso tse kang tsamaiso ya warpage di ntse di hloka ho rarollwa. Botumo ba wona bo ntseng bo eketseha bo bontsha tlhoko e ntseng e hola ya dikarolo tse kgolo, tse theko e tlase haholo.
3. **Mealo ea Khalase e Kopanyang:** Khalase e hlahella e le thepa e matla ea ho fihlela lithapo tse tšesaane, tse tšoanang le silicon, ka melemo e meng e kang CTE e ka fetoloang le ts'epo e phahameng. Mealo ea khalase e kopanyang e boetse e tsamaellana le liphutheloana tsa phanele, e fanang ka monyetla oa ho kenya lithapo tse nang le bongata bo phahameng ka litšenyehelo tse laolehang haholoanyane, e leng se etsang hore e be tharollo e tšepisang bakeng sa mahlale a ho paka a nakong e tlang.
4. **HBM Hybrid Bonding:** Bonding ya 3D ya koporo-koporo (Cu-Cu) ya hybrid ke theknoloji ya bohlokwa bakeng sa ho fihlella dikgokelo tse otlolohileng tsa pitch tse ntle haholo pakeng tsa di-chip. Theknoloji ena e sebedisitswe dihlahisweng tse fapaneng tsa seva tse hodimo, ho kenyeletswa le AMD EPYC bakeng sa SRAM e pakilweng le di-CPU, hammoho le letoto la MI300 bakeng sa ho bokella di-block tsa CPU/GPU hodima di-dies tsa I/O. Bonding e kopantsweng e lebelletswe ho bapala karolo ya bohlokwa ntshetsopeleng ya HBM nakong e tlang, haholoholo bakeng sa di-stack tsa DRAM tse fetang di-layer tsa 16-Hi kapa 20-Hi.
5. **Lisebelisoa tsa Optical tse Pakiloeng ka Kopano (CPO):** Ka tlhoko e ntseng e hola ea ho fetisa data le bokhoni ba motlakase bo phahameng, theknoloji ea khokahano ea optical e hapile tlhokomelo e kholo. Lisebelisoa tsa optical tse pakiloeng ka Kopano (CPO) li fetoha tharollo ea bohlokoa bakeng sa ho ntlafatsa bandwidth ea I/O le ho fokotsa tšebeliso ea matla. Ha li bapisoa le phetiso ea motlakase ea setso, puisano ea optical e fana ka melemo e 'maloa, ho kenyeletsoa le ho fokotseha ha lets'oao libakeng tse telele, ho fokotseha ha kutloisiso ea ho bua ka tsela e fapaneng, le keketseho e kholo ea bandwidth. Melemo ena e etsa hore CPO e be khetho e ntle bakeng sa litsamaiso tsa HPC tse sebelisang data e ngata, tse bolokang matla.
**Limmaraka tsa Bohlokoa tseo U Lokelang ho li Shebella:**
Mmaraka o ka sehloohong o susumetsang ntshetsopele ya mahlale a ho paka a 2.5D le 3D ntle ho pelaelo ke lekala la dikhomphutha tse sebetsang hantle (HPC). Mekhoa ena e tswetseng pele ya ho paka e bohlokwa bakeng sa ho hlola meedi ya Molao wa Moore, e nolofalletsa di-transistors tse ngata, memori le dikgokelo ka hara sephutheloana se le seng. Ho bola ha di-chip ho boetse ho dumella tshebediso e ntle ya di-node tsa tshebetso pakeng tsa di-block tse fapaneng tse sebetsang, tse kang ho arola di-block tsa I/O ho di-block tsa ho sebetsana, e leng se ntlafatsang bokgoni le ho feta.
Ntle le khomphutha e sebetsang hantle (HPC), mebaraka e meng le yona e lebelletswe ho fihlella kgolo ka ho amohela mahlale a tswetseng pele a ho paka. Makala a 5G le 6G, boqapi bo kang di-antenna tsa ho paka le ditharollo tsa di-chip tse sejoale-joale di tla bopa bokamoso ba meralo ya marangrang a phihlello ya waelese (RAN). Dikoloi tse ikemetseng le tsona di tla rua molemo, kaha mahlale ana a tshehetsa kopanyo ya di-sensor suites le diyuniti tsa khomphutha ho sebetsana le data e ngata ha ka nako e le nngwe ho netefatsa polokeho, botshepehi, ho ba bokgutshwane, taolo ya matla le mocheso, le katleho ya ditjeo.
Lisebelisoa tsa elektroniki tsa bareki (ho kenyeletsoa li-smartphone, li-smartwatches, lisebelisoa tsa AR/VR, li-PC le libaka tsa mosebetsi) li ntse li shebane haholo le ho sebetsana le lintlha tse ngata libakeng tse nyane, ho sa tsotellehe ho hatelloa haholo ha litšenyehelo. Liphutheloana tse tsoetseng pele tsa semiconductor li tla bapala karolo ea bohlokoa mokhoeng ona, leha mekhoa ea ho paka e ka fapana le e sebelisoang ho HPC.
Nako ea poso: Mphalane-07-2024