די אויטאמאטיוו טשיפ אינדוסטריע גייט דורך ענדערונגען
לעצטנס, האט די האַלב-קאָנדוקטאָר אינזשעניריע מאַנשאַפֿט דיסקוטירט קליינע טשיפּס, כייבריד באַנדינג, און נייע מאַטעריאַלן מיט מיכאל קעלי, וויצע-פּרעזידענט פון אַמקאָר'ס קליינער טשיפּ און FCBGA אינטעגראַציע. אויך אָנטייל גענומען אין דער דיסקוסיע זענען געווען ASE פאָרשער וויליאם טשען, פּראָמעקס אינדאַסטריז סעאָ דיק אָטטע, און סאַנדער רוזענדאַל, R&D דירעקטאָר פון סינאָפּסיס פאָטאָניקס סאַלושאַנז. אונטן זענען אויסצוגן פון דער דיסקוסיע.
פאר פילע יארן, האט די אנטוויקלונג פון אויטאמאטיוו טשיפס נישט גענומען א פירנדיקע פאזיציע אין דער אינדוסטריע. אבער, מיטן אויפשטייג פון עלעקטרישע וועהיקלעך און דער אנטוויקלונג פון פארגעשריטענע אינפאָטיינמענט סיסטעמען, האט זיך די סיטואציע דראמאטיש געענדערט. וואסערע פראבלעמען האט איר באמערקט?
קעלי: הויך-ענד ADAS (אַוואַנסירטע דרייווער אַסיסטאַנס סיסטעמען) דאַרפן פּראַסעסאָרן מיט אַ 5-נאַנאָמעטער פּראָצעס אָדער קלענער צו זיין קאָנקורענטפֿעיִק אין מאַרק. אַמאָל איר אַרייַן די 5-נאַנאָמעטער פּראָצעס, איר האָבן צו באַטראַכטן וועיפער קאָס, וואָס פירט צו קערפֿול באַטראַכטונג פון קליין טשיפּ סאַלושאַנז, ווייַל עס איז שווער צו פאַבריצירן גרויס טשיפּס ביי די 5-נאַנאָמעטער פּראָצעס. דערצו, די ייעלד איז נידעריק, ריזאַלטינג אין גאָר הויך קאָס. ווען האַנדלען מיט 5-נאַנאָמעטער אָדער מער אַוואַנסירטע פּראָצעסן, קאַסטאַמערז טיפּיקלי באַטראַכטן סעלעקטינג אַ טייל פון די 5-נאַנאָמעטער טשיפּ אלא ווי ניצן די גאנצע טשיפּ, בשעת ינקריסינג ינוועסטמאַנט אין די פּאַקקאַגינג בינע. זיי זאלן טראַכטן, "וואָלט עס זיין אַ מער קאָסטן-עפעקטיוו אָפּציע צו דערגרייכן די פארלאנגט פאָרשטעלונג אויף דעם וועג, אלא ווי צו פּרובירן צו פאַרענדיקן אַלע פאַנגקשאַנז אין אַ גרעסער טשיפּ?" אַזוי, יאָ, הויך-ענד אָטאַמאָוטיוו קאָמפּאַניעס זענען באשטימט ופמערקזאַמקייט צו קליין טשיפּ טעכנאָלאָגיע. לידינג קאָמפּאַניעס אין די אינדוסטריע זענען נאָענט מאָניטאָרינג דאָס. קאַמפּערד צו די קאַמפּיוטינג פעלד, די אָטאַמאָוטיוו אינדוסטריע איז מיסטאָמע 2 צו 4 יאָר הינטער אין די אַפּלאַקיישאַן פון קליין טשיפּ טעכנאָלאָגיע, אָבער די גאַנג פֿאַר זייַן אַפּלאַקיישאַן אין די אָטאַמאָוטיוו סעקטאָר איז קלאָר. די אויטאמאטיוו אינדוסטריע האט גאר הויכע פארלעסלעכקייט רעקווייערמענטס, ממילא מוז מען באווייזן די פארלעסלעכקייט פון קליינע טשיפּ טעכנאָלאָגיע. אבער, גרויס-מאסשטאב אנווענדונג פון קליינע טשיפּ טעכנאָלאָגיע אין דעם אויטאמאטיוו פעלד איז זיכער אויפן וועג.
טשען: איך האב נישט באמערקט קיין גרויסע שטערונגען. איך מיין אז עס גייט מער וועגן דעם וואס מען דארף לערנען און פארשטיין די באטרעפנדע סערטיפיקאציע רעקווייערמענטס אין טיפקייט. דאס גייט צוריק צום מעטראלאגיע לעוועל. ווי פאבריצירן מיר פעקלעך וואס טרעפן די גאר שטרענגע אויטאמאטיוו סטאנדארטן? אבער עס איז זיכער אז די באטרעפנדע טעכנאלאגיע אנטוויקלט זיך כסדר.
געגעבן די פילע טערמישע פראבלעמען און קאמפלעקסיטעטן פארבונדן מיט מולטי-דיי קאמפאנענטן, וועלן זיין נייע סטרעס טעסט פראפיילן אדער פארשידענע טיפן טעסטן? קענען די יעצטיגע JEDEC סטאנדארטן דעקן אזעלכע אינטעגרירטע סיסטעמען?
טשען: איך גלייב מיר דארפן אנטוויקלען מער פולשטענדיגע דיאגנאסטישע מעטאדן צו קלאר אידענטיפיצירן די מקור פון דורכפעלער. מיר האבן דיסקוטירט קאמבינירן מעטראלאגיע מיט דיאגנאסטיקס, און מיר האבן א אחריות צו אויסגעפינען ווי אזוי צו בויען מער שטארקע פעקלעך, ניצן העכערע קוואליטעט מאטעריאלן און פראצעסן, און זיי וואלידירן.
קעלי: היינטצוטאג פירן מיר דורך פאַל שטודיעס מיט קאַסטאַמערז, וואָס האָבן געלערנט עפּעס פון סיסטעם-לעוועל טעסטינג, ספּעציעל טעמפּעראַטור פּראַל טעסטינג אין פאַנגקשאַנאַל ברעט טעסץ, וואָס איז נישט באדעקט אין JEDEC טעסטינג. JEDEC טעסטינג איז בלויז יסאָטהערמאַל טעסטינג, וואָס ינוואַלווז "טעמפּעראַטור העכערונג, פאַל און טעמפּעראַטור יבערגאַנג." אָבער, די טעמפּעראַטור פאַרשפּרייטונג אין פאַקטיש פּאַקאַדזשאַז איז ווייט פון וואָס פּאַסירט אין דער פאַקטיש וועלט. מער און מער קאַסטאַמערז ווילן צו דורכפירן סיסטעם-לעוועל טעסטינג פרי ווייַל זיי פֿאַרשטיין דעם סיטואַציע, כאָטש נישט אַלעמען איז אַווער פון עס. סימיאַליישאַן טעכנאָלאָגיע אויך שפּילט אַ ראָלע דאָ. אויב איינער איז באַגאַבט אין טערמאַל-מעכאַניש קאָמבינאַציע סימיאַליישאַן, אַנאַלייזינג פּראָבלעמס ווערט גרינגער ווייַל זיי וויסן וואָס אַספּעקטן צו פאָקוס אויף בעשאַס טעסטינג. סיסטעם-לעוועל טעסטינג און סימיאַליישאַן טעכנאָלאָגיע קאַמפּלאַמענט איינער דעם אנדערן. אָבער, דעם גאַנג איז נאָך אין זייַן פרי סטאַגעס.
זענען דא מער טערמישע פראבלעמען צו אדרעסירן ביי דערוואקסענע טעכנאָלאָגיע נאָודז ווי אין דער פאַרגאַנגענהייט?
אטע: יא, אבער אין די לעצטע פאר יאר, זענען קאפלאנעריטעט פראבלעמען געווארן אלץ מער באוואוסט. מיר זעהן 5,000 ביז 10,000 קופערנע זיילן אויף א טשיפּ, צווישן 50 מיקראן און 127 מיקראן אפגעטיילט. אויב איר קוקט גוט איבער די באטרעפנדע דאטן, וועט איר געפינען אז צו שטעלן די קופערנע זיילן אויפן סובסטראט און דורכפירן הייצונג, קילונג, און ריפלאָו סאָלדערינג אפעראציעס פארלאנגט צו דערגרייכן בערך איין טייל אין הונדערט טויזנט קאפלאנעריטעט פּרעציזיע. איין טייל אין הונדערט טויזנט פּרעציזיע איז ווי צו געפינען א בלייד גראָז אין דער לענג פון א פוטבאָל פעלד. מיר האבן געקויפט עטלעכע הויך-פּערפאָרמאַנס קיענס מכשירים צו מעסטן די פלאַכקייט פון דעם טשיפּ און סובסטראט. זיכער, די פאלגענדע פראגע איז ווי אזוי צו קאנטראלירן דעם וואָרפּינג דערשיינונג בעת דעם ריפלאָו סאָלדערינג ציקל? דאס איז א דרינגענדיקע פראגע וואס דארף אדרעסירט ווערן.
טשען: איך געדענק דיסקוסיעס וועגן פּאָנטע וועקיאָ, וואו זיי האָבן גענוצט נידעריק-טעמפּעראַטור סאָלדער פֿאַר אַסעמבלי באַטראַכטונגען אלא ווי פאָרשטעלונג סיבות.
געגעבן אַז אַלע קרייזן אין דער נאָענט האָבן נאָך טערמישע פּראָבלעמען, ווי זאָל מען אינטעגרירן פאָטאָניק אין דעם?
רוזענדאל: טערמישע סימולאציע דארף דורכגעפירט ווערן פאר אלע אספעקטן, און הויך-פרעקווענץ עקסטראקציע איז אויך נויטיג ווייל די סיגנאלן וואס קומען אריין זענען הויך-פרעקווענץ סיגנאלן. דעריבער, פראבלעמען ווי אימפעדאנץ מעטשינג און געהעריגע גראונדינג דארפן אדרעסירט ווערן. עס קענען זיין באדייטנדע טעמפעראטור גראדיענטן, וואס קענען עקזיסטירן אינעם שטאף אליין אדער צווישן וואס מיר רופן דעם "E" שטאף (עלעקטרישע שטאף) און דעם "P" שטאף (פאטאן שטאף). איך בין נייגעריג אויב מיר דארפן טיפער אריינגיין אין די טערמישע אייגנשאפטן פון קלעפּשטאפן.
דאָס ברענגט אַרויף דיסקוסיעס וועגן פֿאַרבינדונג מאַטעריאַלן, זייער אויסוואַל, און סטאַביליטעט איבער צייט. עס איז קלאָר אַז כייבריד פֿאַרבינדונג טעכנאָלאָגיע איז שוין אָנגעווענדט געוואָרן אין דער פאַקטישער וועלט, אָבער עס איז נאָך נישט געניצט געוואָרן פֿאַר מאַסן פּראָדוקציע. וואָס איז דער איצטיקער צושטאַנד פֿון דער טעכנאָלאָגיע?
קעלי: אלע פארטייען אין דער צושטעל קייט באצאלן אויפמערקזאמקייט צו היבריד בונדינג טעכנולוגיע. איצט ווערט די טעכנולוגיע מערסטנס געפירט דורך פאנדעריעס, אבער OSAT (אויסגעזארגט סעמיקאנדאקטואר אסעמבלי און טעסט) פירמעס שטודירן אויך ערנסט אירע קאמערציעלע אנווענדונגען. קלאסישע קופער היבריד דיעלעקטרישע בונדינג קאמפאנענטן האבן דורכגעגאנגען לאנג-טערמין וואלידאציע. אויב ריינקייט קען קאנטראלירט ווערן, קען דער פראצעס פראדוצירן זייער שטארקע קאמפאנענטן. אבער, עס האט גאר הויכע ריינקייט רעקווייערמענטס, און די קאפיטאל עקוויפמענט קאסטן זענען זייער הויך. מיר האבן דערפארן פריע אנווענדונג פארזוכן אין AMD'ס Ryzen פראדוקט ליניע, וואו רוב פון די SRAM האבן גענוצט קופער היבריד בונדינג טעכנולוגיע. אבער, איך האב נישט געזען אסאך אנדערע קאסטומערס וואס נוצן די טעכנולוגיע. כאטש עס איז אויף די טעכנולוגיע ראודמאַפּס פון אסאך פירמעס, שיינט עס אז עס וועט נעמען נאך אפאר יאר פאר די פארבונדענע עקוויפמענט סוויטס צו טרעפן אומאפהענגיקע ריינקייט רעקווייערמענטס. אויב עס קען אנגעווענדעט ווערן אין א פאבריק סביבה מיט עטוואס נידעריגערע ריינקייט ווי א טיפישע וועיפער פאבריק, און אויב נידעריגערע קאסטן קענען דערגרייכט ווערן, דעמאלט וועט אפשר די טעכנולוגיע באקומען מער אויפמערקזאמקייט.
טשען: לויט מיין סטאַטיסטיק, וועלן לפּחות 37 אַרטיקלען וועגן כייבריד באַנדינג ווערן פּרעזענטירט ביי דער 2024 ECTC קאָנפֿערענץ. דאָס איז אַ פּראָצעס וואָס דאַרף אַ סך עקספּערטיז און נעמט אַרײַן אַ באַדײַטנדיקע מאָס פֿײַנע אָפּעראַציעס בעת פֿאַרזאַמלונג. אַזוי וועט די טעכנאָלאָגיע זיכער זען ברייטע אַפּליקאַציע. עס זענען שוין דאָ עטלעכע אַפּליקאַציע פֿאַלן, אָבער אין דער צוקונפֿט וועט עס ווערן מער פֿאַרשפּרייט אין פֿאַרשידענע פֿעלדער.
ווען איר דערמאָנט "פֿײַנע אָפּעראַציעס", מיינט איר דאָך די נויטווענדיקייט פֿון אַ באַדײַטנדיקער פֿינאַנציעלער ינוועסטירונג?
טשען: זיכער, עס נעמט אריין צייט און עקספּערטיז. דורכפירן די אפעראציע פארלאנגט א זייער ריינע סביבה, וואס פארלאנגט פינאנציעלע אינוועסטמענטן. עס פארלאנגט אויך פארבונדענע עקוויפּמענט, וואס פארלאנגט אויך פינאנצן. דאס נעמט אריין נישט נאר אפעראציאנעלע קאסטן נאר אויך אינוועסטמענטן אין פאסיליטיעס.
קעלי: אין פעלער מיט א ספעיסינג פון 15 מיקראן אדער גרעסער, איז דא א באדייטנדיק אינטערעס אין ניצן קופער פילאר וועיפער-צו-וועיפער טעכנאלאגיע. אידעאלערהייט, די וועיפערס זענען פלאך, און די טשיפּ גרייסן זענען נישט זייער גרויס, וואס ערמעגליכט הויך-קוואליטעט ריפלאָו פאר עטלעכע פון די ספעיסינגס. כאטש דאס ברענגט עטלעכע שוועריקייטן, איז עס פיל ביליגער ווי זיך צו פארפליכטן צו קופער כייבריד באַנדינג טעכנאלאגיע. אבער, אויב די פּינקטלעכקייט פארלאנג איז 10 מיקראן אדער נידעריגער, ענדערט זיך די סיטואציע. פירמעס וואס ניצן טשיפּ סטאַקינג טעכנאלאגיע וועלן דערגרייכן איין-ציפעריקע מיקראן ספעיסינגס, ווי 4 אדער 5 מיקראן, און עס איז נישטא קיין אלטערנאטיוו. דעריבער, וועט די באטרעפנדע טעכנאלאגיע אונוויכטיק זיך אנטוויקלען. אבער, עקזיסטירנדע טעכנאלאגיעס פארבעסערן זיך אויך כסדר. איצט פאקוסירן מיר זיך אויף די גרענעצן צו וועלכע קופער פילארן קענען זיך אויסשטרעקן און צי די טעכנאלאגיע וועט דויערן לאנג גענוג פאר קאסטומערס צו פארשפעטיקן אלע דיזיין און "קוואַליפיקאַציע" אנטוויקלונג אינוועסטמענטן אין עכטע קופער כייבריד באַנדינג טעכנאלאגיע.
טשען: מיר וועלן נאָר אַדאַפּטירן באַטייַטיקע טעכנאָלאָגיעס ווען עס איז אַ פאָדערונג.
זענען דא אסאך נייע אנטוויקלונגען אין די עפאקסי מאָלדינג קאמפאונד פעלד איצט?
קעלי: פורעם קאמפאונדס האבן דורכגעמאכט באדייטנדע ענדערונגען. זייער CTE (קאעפיציענט פון טערמישער אויסברייטונג) איז שטארק פארקלענערט געווארן, מאכנדיג זיי מער גינסטיג פאר באטרעפנדע אנווענדונגען פון א דרוק פערספעקטיוו.
אָטטע: צוריקקומענדיק צו אונדזער פריערדיקער דיסקוסיע, וויפיל האַלב-קאָנדוקטאָר טשיפּס ווערן איצט פאַבריצירט מיט 1 אָדער 2 מיקראָן ספּייסינג?
קעלי: א באַדייטנדיקער פּראָפּאָרציע.
טשען: מסתּמא ווייניקער ווי 1%.
אטע: אַלזאָ, די טעכנאָלאָגיע וואָס מיר דיסקוטירן איז נישט מיינסטרים. זי איז נישט אין דער פאָרשונג פאַזע, ווײַל פֿירנדיקע פֿירמעס נוצן טאַקע די טעכנאָלאָגיע אָן, אָבער זי איז טייַער און האט נידעריקע פּראָדוקציע.
קעלי: דאָס ווערט בעיקר גענוצט אין הויך-פאָרשטעלונג קאָמפּיוטינג. היינטצוטאָג ווערט עס גענוצט נישט נאָר אין דאַטן צענטערס, נאָר אויך אין הויך-ענד פּיסי און אפילו עטלעכע האַנט-געהאלטענע דעוויסעס. כאָטש די דעוויסעס זענען רעלאַטיוו קליין, האָבן זיי נאָך אַלץ הויך פאָרשטעלונג. אָבער, אין דעם ברייטערן קאָנטעקסט פון פּראַסעסערז און CMOS אַפּליקאַציעס, בלייבט זייער פּראָפּאָרציע רעלאַטיוו קליין. פֿאַר געוויינטלעכע טשיפּ פאַבריקאַנטן איז נישטאָ קיין נויט צו אַדאַפּטירן די טעכנאָלאָגיע.
אָטטע: דעריבער איז עס איבעראשנד צו זען די טעכנאָלאָגיע אַרײַן אין דער אויטאָמאָטיוו אינדוסטריע. אויטאָס דאַרפֿן נישט קיין טשיפּס וואָס זאָלן זײַן גאָר קליין. זיי קענען בלײַבן בײַ 20 אָדער 40 נאַנאָמעטער פּראָצעסן, ווײַל די קאָסטן פּער טראַנזיסטאָר אין האַלב-קאָנדוקטאָרן איז די נידעריגסטע בײַ דעם פּראָצעס.
קעלי: אבער, די קאמפיוטערישע באדערפענישן פאר ADAS אדער אויטאנאמישע דרייווינג זענען די זעלבע ווי די פאר AI פּיסי אדער ענלעכע דעווייסעס. דעריבער, דארף די אויטאמאטיוו אינדוסטריע יא אינוועסטירן אין די שניידנדיקע טעכנאָלאָגיעס.
אויב דער פּראָדוקט ציקל איז פינף יאָר, קען דער אַדאַפּטירונג פון נייע טעכנאָלאָגיעס פֿאַרלענגערן דעם מייַלע מיט נאָך פינף יאָר?
קעלי: דאס איז א זייער גלייכבארער פונקט. די אויטאמאטיוו אינדוסטריע האט נאך א ווינקל. באטראכט פשוטע סערווא קאנטראלערס אדער רעלאטיוו פשוטע אנאלאגע דעווייסעס וואס עקזיסטירן שוין 20 יאר און זענען זייער ביליג. זיי ניצן קליינע טשיפס. מענטשן אין דער אויטאמאטיוו אינדוסטריע ווילן ווייטער ניצן די פראדוקטן. זיי ווילן נאר אינוועסטירן אין זייער הויך-ענד קאמפיוטינג דעווייסעס מיט דיגיטאלע קליינע טשיפס און מעגליך זיי צו פארבינדן מיט ביליגע אנאלאגע טשיפס, פלעש מעמארי, און RF טשיפס. פאר זיי מאכט דער קליינער טשיפּ מאדעל א סך זינען ווייל זיי קענען האלטן אסאך ביליגע, סטאבעלע, עלטערע דור טיילן. זיי ווילן נישט טוישן די טיילן און דארפן נישט. דערנאך דארפן זיי נאר צולייגן א הויך-ענד 5-נאנאמעטער אדער 3-נאנאמעטער קליינעם טשיפּ צו דערפילן די פונקציעס פון דעם ADAS טייל. אין פאקט, זיי נוצן פארשידענע סארטן קליינע טשיפס אין איין פראדוקט. אנדערש ווי די פּיסי און קאמפיוטינג פעלדער, האט די אויטאמאטיוו אינדוסטריע א מער פארשיידענע קייט פון אפליקאציעס.
טשען: דערצו, די טשיפּס דאַרפן נישט אינסטאַלירט ווערן לעבן דעם מאָטאָר, אַזוי די סביבה'דיקע באדינגונגען זענען לעפיערעך בעסער.
קעלי: די סביבה טעמפּעראַטור אין קאַרס איז גאַנץ הויך. דעריבער, אפילו אויב די טשיפּ'ס מאַכט איז נישט באַזונדער הויך, מוז די אויטאָמאָביל אינדוסטריע ינוועסטירן עטלעכע געלטער אין גוטע טערמאַל פאַרוואַלטונג סאַלושאַנז און קען אפילו באַטראַכטן ניצן ינדיום TIM (טערמאַל צובינד מאַטעריאַלס) ווייַל די סביבה באדינגונגען זענען זייער שטרענג.
פּאָסט צייט: 28סטן אַפּריל 2025