Endistri chip otomobil la ap sibi chanjman.
Resaman, ekip enjenyè semi-kondiktè a te diskite sou ti chip, lyezon ibrid, ak nouvo materyèl ak Michael Kelly, Vis Prezidan entegrasyon ti chip ak FCBGA Amkor la. Chèchè ASE William Chen, PDG Promex Industries Dick Otte, ak Sander Roosendaal, Direktè R&D Synopsys Photonics Solutions, te patisipe tou nan diskisyon an. Anba la a se ekstrè nan diskisyon sa a.
Pandan plizyè ane, devlopman chip otomobil yo pa t pran yon pozisyon dirijan nan endistri a. Sepandan, avèk ogmantasyon machin elektrik yo ak devlopman sistèm infotainment avanse yo, sitiyasyon sa a chanje dramatikman. Ki pwoblèm ou remake?
Kelly: Sistèm ADAS (Advanced Driver Assistance Systems) avanse yo mande pou processeur ki gen yon pwosesis 5 nanomèt oswa pi piti pou yo konpetitif sou mache a. Yon fwa ou antre nan pwosesis 5 nanomèt la, ou dwe konsidere pri waf yo, sa ki mennen nan yon konsiderasyon atansyon sou solisyon ti chip, paske li difisil pou fabrike gwo chip nan pwosesis 5 nanomèt la. Anplis de sa, sede a ba, sa ki lakòz pri ki trè wo. Lè kliyan yo ap fè fas ak pwosesis 5 nanomèt oswa ki pi avanse, tipikman yo konsidere chwazi yon pòsyon nan chip 5 nanomèt la olye pou yo itilize chip la an antye, pandan y ap ogmante envestisman nan etap anbalaj la. Yo ta ka panse, "Èske li ta yon opsyon ki pi efikas an tèm de pri pou reyalize pèfòmans ki nesesè a nan fason sa a, olye pou yo eseye konplete tout fonksyon yo nan yon chip ki pi gwo?" Kidonk, wi, konpayi otomobil wo nivo yo definitivman ap peye atansyon sou teknoloji ti chip. Konpayi dirijan nan endistri a ap siveye sa a byen. Konpare ak domèn enfòmatik la, endistri otomobil la pwobableman 2 a 4 ane an reta nan aplikasyon teknoloji ti chip, men tandans pou aplikasyon li nan sektè otomobil la klè. Endistri otomobil la gen egzijans fyab ki trè wo, kidonk fyab teknoloji ti chip la dwe pwouve. Sepandan, aplikasyon teknoloji ti chip sou gwo echèl nan domèn otomobil la sètènman sou wout.
Chen: Mwen pa remake okenn obstak enpòtan. Mwen panse li plis yon kesyon de bezwen aprann epi konprann egzijans sètifikasyon ki enpòtan yo an pwofondè. Sa a retounen nan nivo metroloji a. Ki jan nou ka fabrike anbalaj ki satisfè estanda otomobil ki trè strik yo? Men, li sèten ke teknoloji ki enpòtan an ap evolye kontinyèlman.
Etandone anpil pwoblèm tèmik ak konpleksite ki asosye ak konpozan milti-mòso, èske pral gen nouvo pwofil tès estrès oswa diferan kalite tès? Èske estanda JEDEC aktyèl yo ka kouvri sistèm entegre sa yo?
Chen: Mwen kwè nou bezwen devlope metòd dyagnostik ki pi konplè pou idantifye byen klè sous echèk yo. Nou te diskite sou konbine metroloji ak dyagnostik, epi nou gen yon responsablite pou nou chèche kijan pou nou konstwi anbalaj ki pi solid, itilize materyèl ak pwosesis ki gen pi bon kalite, epi valide yo.
Kelly: Jodi a, n ap fè etid ka avèk kliyan ki te aprann yon bagay nan tès nivo sistèm, sitou tès enpak tanperati nan tès tablo fonksyonèl, ki pa kouvri nan tès JEDEC. Tès JEDEC se senpleman tès izotèmik, ki enplike "monte, desann ak tranzisyon tanperati." Sepandan, distribisyon tanperati nan pakè reyèl yo byen lwen sa k ap pase nan mond reyèl la. De pli zan pli kliyan vle fè tès nivo sistèm byen bonè paske yo konprann sitiyasyon sa a, byenke se pa tout moun ki okouran de li. Teknoloji simulation jwe yon wòl tou la a. Si yon moun gen konpetans nan simulation konbinezon tèmik-mekanik, analize pwoblèm yo vin pi fasil paske yo konnen ki aspè pou yo konsantre sou yo pandan tès la. Tès nivo sistèm ak teknoloji simulation konplete youn lòt. Sepandan, tandans sa a toujou nan premye etap li yo.
Èske gen plis pwoblèm tèmik pou adrese nan nœd teknoloji ki gen matirite pase nan tan lontan?
Otte: Wi, men nan de dènye ane yo, pwoblèm koplanarite yo vin pi enpòtan. Nou wè 5,000 a 10,000 poto kwiv sou yon chip, espace ant 50 mikron ak 127 mikron. Si ou egzamine done ki enpòtan yo byen, ou pral wè ke mete poto kwiv sa yo sou substra a epi fè operasyon chofaj, refwadisman, ak soudaj reflow mande pou reyalize apeprè yon pati nan yon presizyon koplanarite san mil. Yon pati nan yon presizyon san mil se tankou jwenn yon ti branch zèb nan longè yon teren foutbòl. Nou te achte kèk zouti Keyence pèfòmans segondè pou mezire plat chip la ak substra a. Natirèlman, kesyon ki vin apre a se kijan pou kontwole fenomèn deformation sa a pandan sik soudaj reflow la? Sa a se yon pwoblèm ijan ki bezwen adrese.
Chen: Mwen sonje diskisyon sou Ponte Vecchio, kote yo te itilize soude tanperati ki ba pou konsiderasyon asanblaj olye de rezon pèfòmans.
Etandone tout sikui ki toupre yo toujou gen pwoblèm tèmik, kijan yo ta dwe entegre fotonik nan sa?
Roosendaal: Similasyon tèmik nesesè pou tout aspè, epi ekstraksyon wo frekans nesesè tou paske siyal k ap antre yo se siyal wo frekans. Se poutèt sa, pwoblèm tankou matche enpedans ak bon koneksyon tè bezwen adrese. Ka gen gradyan tanperati enpòtan, ki ka egziste nan mwazi a li menm oswa ant sa nou rele mwazi "E" a (mize elektrik) ak mwazi "P" a (mize foton). Mwen kirye si nou bezwen fouye pi fon nan karakteristik tèmik adezif yo.
Sa soulve diskisyon sou materyèl lyezon, seleksyon yo, ak estabilite yo sou tan. Li evidan ke teknoloji lyezon ibrid la te aplike nan mond reyèl la, men li poko itilize pou pwodiksyon an mas. Ki eta aktyèl teknoloji sa a?
Kelly: Tout pati nan chèn ekipman an ap peye atansyon sou teknoloji lyezon ibrid la. Kounye a, teknoloji sa a sitou dirije pa fondri yo, men konpayi OSAT (Outsourced Semiconductor Assembly and Test) yo ap etidye aplikasyon komèsyal li yo seryezman tou. Konpozan klasik lyezon dyelèktrik ibrid kwiv yo te sibi validasyon alontèm. Si yo ka kontwole pwòpte a, pwosesis sa a ka pwodui konpozan ki trè solid. Sepandan, li gen egzijans pwòpte trè wo, epi depans ekipman kapital yo trè wo. Nou te fè eksperyans tantativ aplikasyon bonè nan liy pwodwi Ryzen AMD a, kote pifò nan SRAM yo te itilize teknoloji lyezon ibrid kwiv. Sepandan, mwen pa wè anpil lòt kliyan k ap aplike teknoloji sa a. Malgre ke li sou plan teknolojik anpil konpayi yo, li sanble ke li pral pran kèk ane anplis pou suit ekipman ki gen rapò yo satisfè egzijans pwòpte endepandan yo. Si yo ka aplike li nan yon anviwònman faktori ki gen yon pwòpte yon ti kras pi ba pase yon faktori wafer tipik, epi si yo ka reyalize pi ba depans, Lè sa a petèt teknoloji sa a pral resevwa plis atansyon.
Chen: Selon estatistik mwen yo, omwen 37 atik sou lyezon ibrid pral prezante nan konferans ECTC 2024 la. Sa a se yon pwosesis ki mande anpil ekspètiz epi ki enplike yon kantite siyifikatif operasyon amann pandan asanblaj la. Kidonk teknoloji sa a pral definitivman wè yon aplikasyon laj. Gen deja kèk ka aplikasyon, men nan lavni, li pral vin pi répandu nan divès domèn.
Lè w ap pale de "bon operasyon," èske w ap pale de nesesite pou gwo envestisman finansye?
Chen: Natirèlman, sa mande tan ak ekspètiz. Pou fè operasyon sa a, li mande yon anviwònman ki trè pwòp, sa ki mande envestisman finansye. Li mande tou ekipman ki gen rapò, ki menm jan an tou mande finansman. Donk sa pa sèlman enplike depans fonksyònman, men tou envestisman nan enstalasyon yo.
Kelly: Nan ka ki gen yon espasman 15 mikron oswa plis, gen yon enterè siyifikatif nan itilizasyon teknoloji wafer-to-wafer poto kwiv. Idealman, wafer yo plat, epi gwosè chip yo pa twò gwo, sa ki pèmèt yon reflow kalite siperyè pou kèk nan espasman sa yo. Pandan ke sa prezante kèk defi, li pi bon mache pase angaje nan teknoloji lyezon ibrid kwiv. Sepandan, si egzijans presizyon an se 10 mikron oswa mwens, sitiyasyon an chanje. Konpayi ki itilize teknoloji anpile chip yo pral reyalize espasman mikron yon sèl chif, tankou 4 oswa 5 mikron, epi pa gen okenn altènatif. Se poutèt sa, teknoloji ki enpòtan an pral inevitableman devlope. Sepandan, teknoloji ki deja egziste yo ap amelyore tou kontinyèlman. Se konsa, kounye a nou ap konsantre sou limit kote poto kwiv yo ka pwolonje ak si teknoloji sa a pral dire ase lontan pou kliyan yo retade tout envestisman devlopman konsepsyon ak "kalifikasyon" nan teknoloji lyezon ibrid kwiv vre.
Chen: Nou pral sèlman adopte teknoloji ki enpòtan yo lè gen demann.
Èske gen anpil nouvo devlopman nan domèn konpoze bòdi epoksi kounye a?
Kelly: Konpoze bòdi yo sibi chanjman enpòtan. CTE yo (koyefisyan ekspansyon tèmik) te redwi anpil, sa ki fè yo pi favorab pou aplikasyon ki enpòtan nan yon pèspektiv presyon.
Otte: Pou nou retounen sou diskisyon anvan nou an, konbyen chip semi-kondiktè yo fabrike kounye a ak yon espasman 1 oswa 2 mikron?
Kelly: Yon pwopòsyon siyifikatif.
Chen: Pwobableman mwens pase 1%.
Otte: Kidonk teknoloji n ap diskite a pa yon teknoloji komen. Li pa nan faz rechèch la, paske gwo konpayi yo ap aplike teknoloji sa a vre, men li koute chè epi li pa bay anpil rezilta.
Kelly: Sa a sitou aplike nan informatique pèfòmans segondè. Jodi a, li pa sèlman itilize nan sant done men tou nan PC wo nivo e menm nan kèk aparèy pòtab. Malgre ke aparèy sa yo relativman piti, yo toujou gen pèfòmans segondè. Sepandan, nan kontèks jeneral processeur ak aplikasyon CMOS, pwopòsyon li rete relativman piti. Pou manifaktirè chip òdinè yo, pa gen okenn bezwen adopte teknoloji sa a.
Otte: Se poutèt sa li etonan pou wè teknoloji sa a ap antre nan endistri otomobil la. Machin yo pa bezwen chip pou yo piti anpil. Yo ka rete nan pwosesis 20 oswa 40 nanomèt, paske pri pou chak tranzistò nan semi-kondiktè yo pi ba nan pwosesis sa a.
Kelly: Sepandan, egzijans kalkil pou ADAS oswa kondwi otonòm yo se menm ak sa yo ki pou PC IA oswa aparèy menm jan an. Se poutèt sa, endistri otomobil la bezwen envesti nan teknoloji dènye kri sa yo.
Si sik pwodwi a dire senk ane, èske adopsyon nouvo teknoloji yo ka pwolonje avantaj la pou senk ane anplis?
Kelly: Sa se yon pwen ki trè rezonab. Endistri otomobil la gen yon lòt ang. Konsidere senp kontwolè servo oswa aparèy analòg relativman senp ki egziste depi 20 an epi ki pa koute chè anpil. Yo itilize ti chip. Moun ki nan endistri otomobil la vle kontinye itilize pwodui sa yo. Yo sèlman vle envesti nan aparèy enfòmatik ki gen anpil wo nivo ak ti chip dijital epi petèt asosye yo ak chip analòg ki pa koute chè, memwa flash, ak chip RF. Pou yo, modèl ti chip la fè anpil sans paske yo ka kenbe anpil pyès ki pa koute chè, ki estab, ki nan jenerasyon ki pi ansyen. Yo pa ni vle chanje pyès sa yo ni yo pa bezwen. Lè sa a, yo jis bezwen ajoute yon ti chip 5 nanomèt oswa 3 nanomèt wo nivo pou satisfè fonksyon pòsyon ADAS la. Anfèt, y ap aplike divès kalite ti chip nan yon sèl pwodui. Kontrèman ak domèn PC ak enfòmatik, endistri otomobil la gen yon seri aplikasyon ki pi divès.
Chen: Anplis, chip sa yo pa bezwen enstale akote motè a, kidonk kondisyon anviwònman yo relativman pi bon.
Kelly: Tanperati anviwònman machin yo wo anpil. Se poutèt sa, menm si puisans chip la pa patikilyèman wo, endistri otomobil la dwe envesti kèk lajan nan bon solisyon jesyon tèmik e li ka menm konsidere itilize Endyòm TIM (materyèl entèfas tèmik) paske kondisyon anviwònman yo trè difisil.
Dat piblikasyon: 28 avril 2025