Автомобиль чип индустриясе үзгәрешләр кичерә
Күптән түгел ярымүткәргеч инженер коллективы кечкенә чиплар, гибрид бәйләнеш һәм яңа материаллар турында сөйләштеләр, Майкл Келли, Amkor кече чипы һәм FCBGA интеграциясе вице-президенты. Фикер алышуда шулай ук ASE тикшерүчесе Уильям Чен, Promex Industries генераль директоры Дик Отте һәм Synopsys Photonics Solutions R&D директоры Сандер Рузендаал катнаштылар. Түбәндә бу дискуссиядән өзекләр китерелгән.
Озак еллар дәвамында автомобиль чиплары үсеше тармакта алдынгы урын алып тормады. Ләкин, электр машиналарының үсүе һәм алдынгы информацион системалар үсеше белән, бу хәл кискен үзгәрде. Сез нинди сорауларга игътибар иттегез?
Келли: Endгары дәрәҗәдәге ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) 5 нанометрлы яки кечерәк процессорлардан базарда көндәшлеккә сәләтле булырга тиеш. 5-нанометр процессына кергәч, сез вак-төяк чыгымнарны исәпкә алырга тиеш, бу кечкенә чип эремәләрен җентекләп карарга китерә, чөнки 5-нанометр процессында зур чиплар җитештерү кыен. Моннан тыш, уңыш аз, нәтиҗәдә бик зур чыгымнар китерә. 5-нанометр яки тагын да алдынгы процесслар белән эш иткәндә, клиентлар, гадәттә, 5-нанометр чипның бер өлешен сайларга уйлыйлар, шул ук вакытта төрү этабына инвестицияләрне арттыралар. Алар уйларга мөмкин, "Зуррак чипта барлык функцияләрне башкарырга тырышу урынына, кирәкле күрсәткечкә ирешү күпкә кыйммәтрәк вариант булыр идеме?" Шулай итеп, әйе, югары автомобиль компанияләре, әлбәттә, кечкенә чип технологиясенә игътибар итәләр. Тармактагы әйдәп баручы компанияләр моны игътибар белән күзәтәләр. Хисаплау өлкәсе белән чагыштырганда, автомобиль сәнәгате кечкенә чип технологияләрен куллануда 2 - 4 ел артта калгандыр, ләкин аны автомобиль тармагында куллану тенденциясе ачык. Автомобиль сәнәгатендә бик югары ышанычлылык таләпләре бар, шуңа күрә кечкенә чип технологияләренең ышанычлылыгы исбатланырга тиеш. Ләкин, кечкенә чип технологияләрен автомобиль өлкәсендә куллану, әлбәттә.
Чен: Мин бернинди мөһим киртәләрне дә сизмәдем. Минемчә, бу сертификация таләпләрен тирәнтен өйрәнергә һәм аңларга кирәк. Бу метрология дәрәҗәсенә кайтып кала. Ничек без бик каты автомобиль стандартларына туры килгән пакетлар җитештерәбез? Ләкин тиешле технологиянең өзлексез үсә баруы билгеле.
Күп үлчәмле компонентлар белән бәйле күп җылылык проблемаларын һәм катлаулылыгын исәпкә алып, яңа стресс тестлары яки төрле тестлар булырмы? Хәзерге JEDEC стандартлары мондый интеграль системаларны каплый аламы?
Чен: Уңышсызлыкларның чыганагын ачыклау өчен безгә диагностикалау ысулларын эшләргә кирәк дип саныйм. Без метрологияне диагностика белән берләштерү турында сөйләштек, һәм без тагын да ныграк пакетлар төзергә, югары сыйфатлы материаллар һәм процесслар кулланырга, аларны расларга тиеш.
Келли: Хәзерге вакытта без клиентлар белән система дәрәҗәсендәге тесттан нәрсәдер белгән, аеруча JEDEC тестында булмаган функциональ такта сынауларында нәрсәдер белгәннәр белән өйрәнүләр үткәрәбез. JEDEC тесты - изотермик сынау, "температураның күтәрелүе, төшүе һәм температураның күчүе". Ләкин, пакетларда температураның бүленеше реаль дөньяда булган вакыйгалардан ерак. Күпчелек клиентлар система дәрәҗәсендәге тестны иртә үткәрергә телиләр, чөнки алар бу хәлне аңлыйлар, ләкин барысы да моны белми. Монда симуляция технологиясе дә роль уйный. Әгәр дә җылылык-механик комбинация симуляциясендә оста булса, проблемаларны анализлау җиңелрәк була, чөнки алар сынау вакытында нинди аспектларга игътибар итүне беләләр. Система дәрәҗәсендәге тест һәм симуляция технологиясе бер-берсен тулыландыралар. Ләкин бу тенденция әле башлангыч этапта.
Matureитлеккән технология төеннәрендә элеккегә караганда күбрәк җылылык проблемалары бармы?
Отте: Әйе, ләкин соңгы ике елда копланарлык проблемалары көннән-көн күренеп тора. Чипта 5000 - 10,000 бакыр баганаларын күрәбез, алар 50 микроннан 127 микронга кадәр. Әгәр дә сез тиешле мәгълүматны җентекләп тикшерсәгез, бу бакыр баганаларны субстратка куеп, җылыту, суыту һәм чагылдыру эретү эшләрен башкару йөз мең копланар төгәллекнең бер өлешенә ирешүне таләп итә. Йөз мең төгәллекнең бер өлеше футбол кыры озынлыгында үлән кырын табу кебек. Чип һәм субстратның яссылыгын үлчәү өчен без югары җитештерүчәнлек ачкыч коралларын сатып алдык. Әлбәттә, киләсе сорау - бу эретү феноменын чагылдыру эретү циклы вакытында ничек контрольдә тоту? Бу актуаль проблема.
Чен: Понте Вечио турында сөйләшүләр хәтеремдә, алар түбән температуралы эремчекне эш сәбәпләре түгел, монтажлау өчен кулланганнар.
Якындагы барлык схемаларның җылылык проблемаларын исәпкә алсак, фотоника моңа ничек интеграцияләнергә тиеш?
Рузендааль: Термаль симуляция барлык аспектлар өчен дә үткәрелергә тиеш, һәм югары ешлыклы чыгару да кирәк, чөнки керү сигналлары югары ешлыклы сигналлар. Шуңа күрә, импеданска туры килү һәм дөрес нигезләү кебек проблемаларны чишәргә кирәк. Мөһим температура градиентлары булырга мөмкин, алар үлем эчендә яки без "E" үлгән (электр белән үлә) һәм "П" үлә (фотон үлә) арасында булырга мөмкин. Ябыштыргычларның җылылык үзенчәлекләрен тирәнрәк өйрәнергә кирәк икән, кызыксынам.
Бу бәйләү материаллары, аларны сайлау, вакыт узу белән тотрыклылык турында бәхәсләр тудыра. Билгеле, гибрид бәйләү технологиясе реаль дөньяда кулланылган, ләкин ул әле массакүләм җитештерү өчен кулланылмаган. Бу технологиянең хәзерге торышы нинди?
Келли: Тапшыру чылбырындагы барлык яклар да гибрид бәйләү технологиясенә игътибар итәләр. Хәзерге вакытта бу технология нигездә фабрикалар белән алып барыла, ләкин OSAT (Аутсорсинг ярымүткәргеч Ассамблея һәм Тест) компанияләре дә аның коммерция кушымталарын җитди өйрәнәләр. Классик бакыр гибрид диэлектрик бәйләү компонентлары озак вакытлы тикшерү үткәрделәр. Әгәр дә чисталык контрольдә тотылса, бу процесс бик нык компонентлар чыгарырга мөмкин. Ләкин, аның чисталык таләпләре бик югары, һәм капиталь җиһаз чыгымнары бик зур. Без AMD-ның Ryzen продукт линиясендә иртә куллану омтылышларын кичердек, анда SRAMның күбесе бакыр гибрид бәйләү технологиясен кулланган. Ләкин, мин бу технологияне кулланган башка клиентларны күргәнем юк. Күпчелек компанияләрнең технология юл карталарында булса да, бәйләнешле җиһазлар бәйсез чисталык таләпләрен канәгатьләндерү өчен тагын берничә ел кирәк булыр кебек. Әгәр дә ул завод мохитендә гадәти вафинга караганда бераз түбән чисталык белән кулланылса, һәм түбән чыгымнарга ирешеп була икән, бәлки бу технология күбрәк игътибар алыр.
Чен: Минем статистика буенча, 2024 ECTC конференциясендә гибрид бәйләнеш турында ким дигәндә 37 кәгазь тәкъдим ителәчәк. Бу бик күп экспертиза таләп итә һәм монтажлау вакытында шактый күләмдә яхшы операцияләрне үз эченә ала. Шуңа күрә бу технология киң кулланылачак. Кайбер заявка очраклары бар, ләкин киләчәктә ул төрле өлкәләрдә киң таралачак.
"Яхшы операцияләр" турында әйткәч, сез зур финанс инвестицияләре кирәклеген әйтәсезме?
Чен: Әлбәттә, бу вакыт һәм тәҗрибәне үз эченә ала. Бу операцияне башкару бик чиста мохит таләп итә, бу финанс инвестицияләрен таләп итә. Бу шулай ук финанслауны таләп итә торган җиһазлар таләп итә. Димәк, бу оператив чыгымнарны гына түгел, объектларга инвестицияләрне дә үз эченә ала.
Келли: 15 микрон яки аннан да зуррак булган очракта, бакыр багана-вафер технологиясен куллануда зур кызыксыну бар. Идеаль рәвештә, ваферлар яссы, һәм чип зурлыклары бик зур түгел, бу араларның кайберләренә югары сыйфатлы чагылдырырга мөмкинлек бирә. Бу кайбер кыенлыклар тудырса да, бакыр гибрид бәйләү технологиясенә караганда күпкә кыйммәтрәк. Ләкин, төгәллек таләбе 10 микрон яки түбән булса, хәл үзгәрә. Чип стакинг технологиясен кулланган компанияләр 4 яки 5 микрон кебек бер санлы микрон киңлекләргә ирешәчәк, һәм альтернатива юк. Шуңа күрә тиешле технология котылгысыз үсеш алачак. Ләкин, булган технологияләр дә өзлексез камилләшә. Шуңа күрә хәзер без бакыр баганаларның чикләрен киңәйтә алабыз һәм бу технология клиентлар өчен чын бакыр гибрид бәйләү технологиясенә барлык проектлау һәм "квалификация" үсеш инвестицияләрен тоткарлау өчен озак дәвам итәчәкме.
Чен: Без кирәк булганда гына тиешле технологияләр кулланачакбыз.
Хәзерге вакытта эпокси формалаштыру кушылмасы кырында бик күп яңа эшләнмәләр бармы?
Келли: Каты кушылмалар зур үзгәрешләр кичерделәр. Аларның CTE (җылылык киңәю коэффициенты) бик кимеде, аларны басым күзлегеннән тиешле кушымталар өчен уңайлырак итте.
Отте: Алдагы сөйләшүебезгә кире кайтсак, хәзерге вакытта 1 яки 2 микрон аралыгы белән ничә ярымүткәргеч чип җитештерелә?
Келли: Бик зур өлеш.
Чен: 1% тан кимрәк.
Отте: Димәк, без сөйләшкән технология төп агым түгел. Бу тикшеренү этабында түгел, чөнки әйдәп баручы компанияләр чыннан да бу технологияне кулланалар, ләкин бу кыйммәт һәм аз уңыш бирә.
Келли: Бу, нигездә, югары җитештерүчән исәпләүдә кулланыла. Хәзерге вакытта ул мәгълүмат үзәкләрендә генә түгел, югары компьютерларда һәм хәтта кайбер кул җайланмаларында да кулланыла. Бу җайланмалар чагыштырмача кечкенә булса да, алар югары җитештерүчәнлеккә ия. Ләкин, процессорлар һәм CMOS кушымталарының киң контекстында аның өлеше чагыштырмача кечкенә булып кала. Гади чип җитештерүчеләр өчен бу технологияне кулланырга кирәкми.
Отте: Шуңа күрә бу технологиянең автомобиль сәнәгатенә керүе гаҗәп. Машиналарга чиплар бик кечкенә булырга тиеш түгел. Алар 20 яки 40 нанометр процессында калырга мөмкин, чөнки ярымүткәргечләрдә транзистор бәясе бу процесста иң түбән.
Келли: Шулай да, ADAS яки автоном йөртү өчен исәпләү таләпләре ЯИ компьютерлары яки охшаш җайланмалар белән бертигез. Шуңа күрә автомобиль сәнәгате бу заманча технологияләргә инвестицияләр салырга тиеш.
Әгәр продукт циклы биш ел булса, яңа технологияләр куллану өстенлекне тагын биш елга киңәйтә аламы?
Келли: Бу бик акыллы фикер. Автомобиль сәнәгатенең тагын бер почмагы бар. Гади серво контроллерларын яки чагыштырмача гади аналог җайланмаларын карагыз, алар 20 ел дәвамында булган һәм бик аз чыгымлы. Алар кечкенә фишкалар кулланалар. Автомобиль сәнәгате кешеләре бу продуктларны куллануны дәвам итергә тели. Алар санлы кечкенә чиплар белән бик югары дәрәҗәдәге исәпләү җайланмаларына инвестиция салырга телиләр һәм, мөгаен, аларны арзан бәяле аналог чиплары, флеш хәтер һәм RF чиплары белән парлаштырырга телиләр. Алар өчен кечкенә чип моделе күп мәгънәгә ия, чөнки алар бик аз чыгымлы, тотрыклы, олы буын өлешләрен саклап кала алалар. Алар бу өлешләрне үзгәртергә теләмиләр дә, кирәк тә түгел. Аннары, аларга ADAS өлеше функцияләрен үтәү өчен югары очлы 5-нанометр яки 3-нанометрлы кечкенә чип өстәргә кирәк. Чынлыкта, алар бер продуктта төрле типтагы кечкенә чиплар кулланалар. Компьютер һәм исәпләү өлкәләреннән аермалы буларак, автомобиль сәнәгате төрле кушымталарга ия.
Чен: Моннан тыш, бу фишкалар двигатель янында урнаштырылырга тиеш түгел, шуңа күрә экологик шартлар чагыштырмача яхшырак.
Келли: Машиналарда әйләнә-тирә температура бик югары. Шуңа күрә, чипның көче аеруча зур булмаса да, автомобиль сәнәгате җылылык белән идарә итү чишелешләренә кайбер акчалар салырга тиеш һәм хәтта индиум TIM (җылылык интерфейс материаллары) кулланырга уйлый ала, чөнки экологик шартлар бик катлаулы.
Пост вакыты: 28-2025 апрель