വ്യവസായ വാർത്തകൾ: അഡ്വാൻസ്ഡ് പാക്കേജിംഗ് ടെക്നോളജി ട്രെൻഡുകൾ

അർദ്ധചാലക പാക്കേജിംഗ് പരമ്പരാഗത 1D PCB ഡിസൈനുകളിൽ നിന്ന് വേഫർ തലത്തിൽ അത്യാധുനിക 3D ഹൈബ്രിഡ് ബോണ്ടിംഗിലേക്ക് വികസിച്ചു. ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ദക്ഷത നിലനിർത്തിക്കൊണ്ടുതന്നെ, 1000 GB/s വരെ ബാൻഡ്‌വിഡ്‌ത്ത് ഉള്ള ഒറ്റ-അക്ക മൈക്രോൺ ശ്രേണിയിൽ ഇൻ്റർകണക്‌ട് സ്‌പെയ്‌സിംഗ് ഈ മുന്നേറ്റം അനുവദിക്കുന്നു. നൂതന അർദ്ധചാലക പാക്കേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ കാതൽ 2.5D പാക്കേജിംഗും (ഘടകങ്ങൾ ഒരു ഇടനില പാളിയിൽ വശങ്ങളിലായി സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു) 3D പാക്കേജിംഗും (ഇതിൽ സജീവമായ ചിപ്പുകൾ ലംബമായി അടുക്കുന്നത് ഉൾപ്പെടുന്നു) എന്നിവയാണ്. HPC സിസ്റ്റങ്ങളുടെ ഭാവിയിൽ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ നിർണായകമാണ്.

2.5D പാക്കേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ വിവിധ ഇൻ്റർമീഡിയറി ലെയർ മെറ്റീരിയലുകൾ ഉൾപ്പെടുന്നു, ഓരോന്നിനും അതിൻ്റേതായ ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളുമുണ്ട്. പൂർണ്ണമായും നിഷ്ക്രിയമായ സിലിക്കൺ വേഫറുകളും പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച സിലിക്കൺ ബ്രിഡ്ജുകളും ഉൾപ്പെടെയുള്ള സിലിക്കൺ (Si) ഇടനില പാളികൾ, മികച്ച വയറിംഗ് കഴിവുകൾ നൽകുന്നതിന് അറിയപ്പെടുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള കമ്പ്യൂട്ടിംഗിന് അനുയോജ്യമാക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, മെറ്റീരിയലുകളുടെയും നിർമ്മാണത്തിൻ്റെയും കാര്യത്തിൽ അവ ചെലവേറിയതാണ്, കൂടാതെ പാക്കേജിംഗ് ഏരിയയിൽ പരിമിതികൾ നേരിടുന്നു. ഈ പ്രശ്‌നങ്ങൾ ലഘൂകരിക്കുന്നതിന്, പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച സിലിക്കൺ പാലങ്ങളുടെ ഉപയോഗം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്, പ്രദേശ പരിമിതികൾ പരിഹരിക്കുമ്പോൾ മികച്ച പ്രവർത്തനക്ഷമത നിർണായകമാകുന്നിടത്ത് തന്ത്രപരമായി സിലിക്കൺ ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഫാൻ-ഔട്ട് മോൾഡഡ് പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഓർഗാനിക് ഇടനില പാളികൾ സിലിക്കണിന് കൂടുതൽ ചെലവ് കുറഞ്ഞ ബദലാണ്. അവയ്ക്ക് താഴ്ന്ന വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം ഉണ്ട്, ഇത് പാക്കേജിലെ ആർസി കാലതാമസം കുറയ്ക്കുന്നു. ഈ ഗുണങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നിട്ടും, സിലിക്കൺ അധിഷ്‌ഠിത പാക്കേജിംഗിൻ്റെ അതേ തലത്തിലുള്ള ഇൻ്റർകണക്‌ട് ഫീച്ചർ റിഡക്ഷൻ നേടാൻ ഓർഗാനിക് ഇൻ്റർമീഡിയറി ലെയറുകൾ പാടുപെടുന്നു, ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ അവ സ്വീകരിക്കുന്നത് പരിമിതപ്പെടുത്തുന്നു.

ഗ്ലാസ് അധിഷ്‌ഠിത ടെസ്റ്റ് വെഹിക്കിൾ പാക്കേജിംഗിൻ്റെ ഇൻ്റലിൻ്റെ സമീപകാല സമാരംഭത്തെത്തുടർന്ന് ഗ്ലാസ് ഇടനില പാളികൾക്ക് കാര്യമായ താൽപ്പര്യം ലഭിച്ചു. അഡ്ജസ്റ്റബിൾ കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് ഓഫ് തെർമൽ എക്സ്പാൻഷൻ (സിടിഇ), ഉയർന്ന ഡൈമൻഷണൽ സ്റ്റെബിലിറ്റി, മിനുസമാർന്നതും പരന്നതുമായ പ്രതലങ്ങൾ, പാനൽ നിർമ്മാണത്തെ പിന്തുണയ്ക്കാനുള്ള കഴിവ് എന്നിങ്ങനെ നിരവധി ഗുണങ്ങൾ ഗ്ലാസ് വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, ഇത് സിലിക്കണുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്ന വയറിംഗ് ശേഷിയുള്ള ഇടനില പാളികൾക്ക് വാഗ്ദാനമുള്ള സ്ഥാനാർത്ഥിയാക്കി മാറ്റുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, സാങ്കേതിക വെല്ലുവിളികൾ മാറ്റിനിർത്തിയാൽ, ഗ്ലാസ് ഇടനില പാളികളുടെ പ്രധാന പോരായ്മ അപക്വമായ ആവാസവ്യവസ്ഥയും വലിയ തോതിലുള്ള ഉൽപാദന ശേഷിയുടെ നിലവിലെ അഭാവവുമാണ്. ആവാസവ്യവസ്ഥ വളരുകയും ഉൽപ്പാദന ശേഷി മെച്ചപ്പെടുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, അർദ്ധചാലക പാക്കേജിംഗിലെ ഗ്ലാസ് അധിഷ്ഠിത സാങ്കേതികവിദ്യകൾ കൂടുതൽ വളർച്ചയും ദത്തെടുക്കലും കണ്ടേക്കാം.

3D പാക്കേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ കാര്യത്തിൽ, Cu-Cu ബമ്പ്-ലെസ് ഹൈബ്രിഡ് ബോണ്ടിംഗ് ഒരു മുൻനിര നൂതന സാങ്കേതികവിദ്യയായി മാറുകയാണ്. ഈ നൂതന സാങ്കേതികത വൈദ്യുത പദാർത്ഥങ്ങളെ (SiO2 പോലെയുള്ളവ) എംബഡഡ് ലോഹങ്ങളുമായി (Cu) സംയോജിപ്പിച്ച് സ്ഥിരമായ പരസ്പരബന്ധം കൈവരിക്കുന്നു. Cu-Cu ഹൈബ്രിഡ് ബോണ്ടിംഗിന് 10 മൈക്രോണിൽ താഴെയുള്ള സ്‌പെയ്‌സിംഗ് നേടാനാകും, സാധാരണയായി ഒറ്റ-അക്ക മൈക്രോൺ ശ്രേണിയിൽ, ഇത് പരമ്പരാഗത മൈക്രോ-ബമ്പ് സാങ്കേതികവിദ്യയെക്കാൾ ഗണ്യമായ പുരോഗതിയെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, ഇത് ഏകദേശം 40-50 മൈക്രോൺ ബമ്പ് സ്‌പെയ്‌സിംഗ് ഉണ്ട്. വർദ്ധിച്ച I/O, മെച്ചപ്പെടുത്തിയ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത്, മെച്ചപ്പെട്ട 3D വെർട്ടിക്കൽ സ്റ്റാക്കിംഗ്, മെച്ചപ്പെട്ട പവർ കാര്യക്ഷമത, താഴെയുള്ള ഫില്ലിംഗിൻ്റെ അഭാവം മൂലം പരാന്നഭോജികളുടെ ഇഫക്റ്റുകൾ, താപ പ്രതിരോധം എന്നിവ ഹൈബ്രിഡ് ബോണ്ടിംഗിൻ്റെ ഗുണങ്ങളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ നിർമ്മാണത്തിന് സങ്കീർണ്ണവും ഉയർന്ന ചെലവും ഉള്ളതാണ്.

2.5D, 3D പാക്കേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വിവിധ പാക്കേജിംഗ് ടെക്നിക്കുകൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. 2.5D പാക്കേജിംഗിൽ, മധ്യസ്ഥ പാളി മെറ്റീരിയലുകളുടെ തിരഞ്ഞെടുപ്പിനെ ആശ്രയിച്ച്, മുകളിലുള്ള ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, സിലിക്കൺ അധിഷ്ഠിത, ഓർഗാനിക് അധിഷ്ഠിത, ഗ്ലാസ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഇടനില പാളികളായി അതിനെ തരംതിരിക്കാം. 3D പാക്കേജിംഗിൽ, മൈക്രോ-ബമ്പ് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനം സ്‌പെയ്‌സിംഗ് അളവുകൾ കുറയ്ക്കാൻ ലക്ഷ്യമിടുന്നു, എന്നാൽ ഇന്ന്, ഹൈബ്രിഡ് ബോണ്ടിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ (ഒരു നേരിട്ടുള്ള Cu-Cu കണക്ഷൻ രീതി) അവലംബിക്കുന്നതിലൂടെ, ഒറ്റ അക്ക സ്‌പെയ്‌സിംഗ് അളവുകൾ കൈവരിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ഈ രംഗത്ത് ഗണ്യമായ പുരോഗതിയെ അടയാളപ്പെടുത്തുന്നു. .

**കാണേണ്ട പ്രധാന സാങ്കേതിക പ്രവണതകൾ:**

1. **വലിയ ഇൻ്റർമീഡിയറി ലെയർ ഏരിയകൾ:** 3x റെറ്റിക്കിൾ വലുപ്പ പരിധി കവിയുന്ന സിലിക്കൺ ഇടനില പാളികളുടെ ബുദ്ധിമുട്ട് കാരണം, 2.5D സിലിക്കൺ ബ്രിഡ്ജ് സൊല്യൂഷനുകൾ ഉടൻ തന്നെ HPC ചിപ്പുകൾ പാക്കേജിംഗ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള പ്രാഥമിക ചോയിസായി സിലിക്കൺ ഇടനില പാളികളെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുമെന്ന് IDTechEx മുമ്പ് പ്രവചിച്ചിരുന്നു. എൻവിഡിയയ്ക്കും ഗൂഗിൾ, ആമസോൺ പോലുള്ള മറ്റ് പ്രമുഖ എച്ച്പിസി ഡെവലപ്പർമാർക്കും വേണ്ടിയുള്ള 2.5 ഡി സിലിക്കൺ ഇൻ്റർമീഡിയറി ലെയറുകളുടെ ഒരു പ്രധാന വിതരണക്കാരനാണ് ടിഎസ്എംസി, കൂടാതെ കമ്പനി അടുത്തിടെ അതിൻ്റെ ആദ്യ തലമുറ CoWoS_L ൻ്റെ 3.5x റെറ്റിക്കിൾ വലുപ്പമുള്ള വൻതോതിലുള്ള ഉൽപ്പാദനം പ്രഖ്യാപിച്ചു. IDTechEx ഈ പ്രവണത തുടരുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, കൂടുതൽ പുരോഗതികൾ അതിൻ്റെ റിപ്പോർട്ടിൽ പ്രധാന കളിക്കാരെ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.

2. **പാനൽ-ലെവൽ പാക്കേജിംഗ്:** 2024 തായ്‌വാൻ ഇൻ്റർനാഷണൽ സെമികണ്ടക്ടർ എക്‌സിബിഷനിൽ എടുത്തുകാണിച്ചതുപോലെ, പാനൽ-ലെവൽ പാക്കേജിംഗ് ഒരു പ്രധാന ശ്രദ്ധാകേന്ദ്രമായി മാറിയിരിക്കുന്നു. ഈ പാക്കേജിംഗ് രീതി വലിയ ഇടനില പാളികൾ ഉപയോഗിക്കാൻ അനുവദിക്കുകയും കൂടുതൽ പാക്കേജുകൾ ഒരേസമയം നിർമ്മിക്കുന്നതിലൂടെ ചെലവ് കുറയ്ക്കാൻ സഹായിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. അതിൻ്റെ സാധ്യതയുണ്ടെങ്കിലും, വാർപേജ് മാനേജ്‌മെൻ്റ് പോലുള്ള വെല്ലുവിളികൾ ഇനിയും പരിഹരിക്കേണ്ടതുണ്ട്. അതിൻ്റെ വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന പ്രാധാന്യം വലിയ, കൂടുതൽ ചെലവ് കുറഞ്ഞ ഇടനില പാളികൾക്കുള്ള വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ആവശ്യകതയെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു.

3. **ഗ്ലാസ് ഇൻ്റർമീഡിയറി ലെയറുകൾ:** സിലിക്കണുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്ന മികച്ച വയറിംഗ് നേടുന്നതിനുള്ള ശക്തമായ കാൻഡിഡേറ്റ് മെറ്റീരിയലായി ഗ്ലാസ് ഉയർന്നുവരുന്നു, ക്രമീകരിക്കാവുന്ന CTE, ഉയർന്ന വിശ്വാസ്യത എന്നിവ പോലുള്ള അധിക ഗുണങ്ങളുണ്ട്. ഗ്ലാസ് ഇടനില പാളികൾ പാനൽ-ലെവൽ പാക്കേജിംഗുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, കൂടുതൽ കൈകാര്യം ചെയ്യാവുന്ന ചെലവിൽ ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയുള്ള വയറിങ്ങിനുള്ള സാധ്യതകൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, ഇത് ഭാവിയിലെ പാക്കേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യകൾക്ക് ഒരു മികച്ച പരിഹാരമാക്കി മാറ്റുന്നു.

4. **HBM ഹൈബ്രിഡ് ബോണ്ടിംഗ്:** 3D കോപ്പർ-കോപ്പർ (Cu-Cu) ഹൈബ്രിഡ് ബോണ്ടിംഗ്, ചിപ്പുകൾക്കിടയിൽ അൾട്രാ-ഫൈൻ പിച്ച് ലംബമായ പരസ്പരബന്ധം നേടുന്നതിനുള്ള ഒരു പ്രധാന സാങ്കേതികവിദ്യയാണ്. ഈ സാങ്കേതികവിദ്യ വിവിധ ഹൈ-എൻഡ് സെർവർ ഉൽപ്പന്നങ്ങളിൽ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുണ്ട്, സ്റ്റാക്ക് ചെയ്ത SRAM, CPU-കൾക്കുള്ള AMD EPYC, കൂടാതെ I/O ഡൈകളിൽ CPU/GPU ബ്ലോക്കുകൾ അടുക്കുന്നതിനുള്ള MI300 സീരീസ്. ഭാവിയിലെ HBM മുന്നേറ്റങ്ങളിൽ ഹൈബ്രിഡ് ബോണ്ടിംഗ് നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, പ്രത്യേകിച്ച് 16-Hi അല്ലെങ്കിൽ 20-Hi ലെയറുകളിൽ കൂടുതലുള്ള DRAM സ്റ്റാക്കുകൾക്ക്.

5. **കോ-പാക്കേജ്ഡ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഡിവൈസുകൾ (സിപിഒ):** ഉയർന്ന ഡാറ്റ ത്രൂപുട്ടിനും പവർ എഫിഷ്യൻസിക്കുമുള്ള വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ഡിമാൻഡിനൊപ്പം, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇൻ്റർകണക്റ്റ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഗണ്യമായ ശ്രദ്ധ നേടിയിട്ടുണ്ട്. കോ-പാക്കേജ്ഡ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾ (CPO) I/O ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനും ഊർജ്ജ ഉപഭോഗം കുറയ്ക്കുന്നതിനുമുള്ള ഒരു പ്രധാന പരിഹാരമായി മാറുകയാണ്. പരമ്പരാഗത വൈദ്യുത പ്രക്ഷേപണവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ നിരവധി ഗുണങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു, ദീർഘദൂരങ്ങളിൽ കുറഞ്ഞ സിഗ്നൽ അറ്റൻവേഷൻ, ക്രോസ്‌സ്റ്റോക്ക് സെൻസിറ്റിവിറ്റി കുറയ്ക്കൽ, ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് ഗണ്യമായി വർദ്ധിപ്പിച്ചു. ഈ ഗുണങ്ങൾ CPO-യെ ഡാറ്റാ-ഇൻ്റൻസീവ്, ഊർജ്ജ-കാര്യക്ഷമമായ HPC സിസ്റ്റങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമായ ഒരു തിരഞ്ഞെടുപ്പാക്കി മാറ്റുന്നു.

**കാണേണ്ട പ്രധാന വിപണികൾ:**

2.5D, 3D പാക്കേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ വികസനത്തിന് പ്രേരകമായ പ്രാഥമിക വിപണി നിസ്സംശയമായും ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് (HPC) മേഖലയാണ്. മൂറിൻ്റെ നിയമത്തിൻ്റെ പരിമിതികൾ മറികടക്കുന്നതിനും കൂടുതൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ, മെമ്മറി, പരസ്പര ബന്ധങ്ങൾ എന്നിവ ഒരൊറ്റ പാക്കേജിനുള്ളിൽ പ്രാപ്തമാക്കുന്നതിനും ഈ നൂതന പാക്കേജിംഗ് രീതികൾ നിർണായകമാണ്. ചിപ്പുകളുടെ വിഘടനം വിവിധ ഫങ്ഷണൽ ബ്ലോക്കുകൾക്കിടയിലുള്ള പ്രോസസ് നോഡുകളുടെ ഒപ്റ്റിമൽ ഉപയോഗത്തിനും അനുവദിക്കുന്നു, അതായത് പ്രോസസ്സിംഗ് ബ്ലോക്കുകളിൽ നിന്ന് I/O ബ്ലോക്കുകളെ വേർതിരിക്കുക, കാര്യക്ഷമത കൂടുതൽ വർദ്ധിപ്പിക്കുക.

ഉയർന്ന പ്രവർത്തനക്ഷമതയുള്ള കമ്പ്യൂട്ടിംഗിന് (എച്ച്പിസി) പുറമേ, നൂതന പാക്കേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യകൾ സ്വീകരിക്കുന്നതിലൂടെ മറ്റ് വിപണികളും വളർച്ച കൈവരിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. 5G, 6G മേഖലകളിൽ, പാക്കേജിംഗ് ആൻ്റിനകളും അത്യാധുനിക ചിപ്പ് സൊല്യൂഷനുകളും പോലുള്ള നൂതനാശയങ്ങൾ വയർലെസ് ആക്സസ് നെറ്റ്‌വർക്ക് (RAN) ആർക്കിടെക്ചറുകളുടെ ഭാവി രൂപപ്പെടുത്തും. സുരക്ഷ, വിശ്വാസ്യത, ഒതുക്കം, പവർ, തെർമൽ മാനേജ്‌മെൻ്റ്, ചെലവ്-ഫലപ്രാപ്തി എന്നിവ ഉറപ്പാക്കിക്കൊണ്ട് വലിയ അളവിലുള്ള ഡാറ്റ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിന് സെൻസർ സ്യൂട്ടുകളുടെയും കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് യൂണിറ്റുകളുടെയും സംയോജനത്തെ ഈ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ പിന്തുണയ്ക്കുന്നതിനാൽ സ്വയംഭരണ വാഹനങ്ങൾക്കും പ്രയോജനം ലഭിക്കും.

ഉപഭോക്തൃ ഇലക്ട്രോണിക്‌സ് (സ്‌മാർട്ട്‌ഫോണുകൾ, സ്‌മാർട്ട് വാച്ചുകൾ, എആർ/വിആർ ഉപകരണങ്ങൾ, പിസികൾ, വർക്ക്‌സ്റ്റേഷനുകൾ എന്നിവയുൾപ്പെടെ) ചെലവിൽ കൂടുതൽ ഊന്നൽ നൽകിയിട്ടും ചെറിയ ഇടങ്ങളിൽ കൂടുതൽ ഡാറ്റ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിൽ ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിക്കുന്നു. ഈ പ്രവണതയിൽ വിപുലമായ അർദ്ധചാലക പാക്കേജിംഗ് ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കും, എന്നിരുന്നാലും പാക്കേജിംഗ് രീതികൾ HPC-യിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായിരിക്കാം.