Саноати чипҳои автомобилӣ тағиротро аз сар мегузаронад
Ба наздикӣ гурӯҳи муҳандисии нимноқилҳо чипҳои хурд, пайванди гибридӣ ва маводи навро бо Майкл Келли, ноиби президенти чипи хурди Амкор ва ҳамгироии FCBGA баррасӣ карданд. Дар муҳокима инчунин муҳаққиқи ASE Уилям Чен, директори генералии Promex Industries Дик Отте ва Сандер Руздаал, директори тадқиқоти тадқиқотии Synopsys Photonics Solutions ширкат варзиданд. Дар зер порчаҳо аз ин баҳс оварда шудаанд.
Дар тӯли солҳои зиёд, рушди микросхемаҳои автомобилӣ дар саноат мавқеи пешқадамро ишғол намекард. Бо вуҷуди ин, бо афзоиши мошинҳои барқӣ ва рушди системаҳои пешрафтаи иттилоотӣ, ин вазъият ба таври назаррас тағйир ёфт. Кадом мушкилотро мушоҳида кардед?
Келли: ADAS-и баландсифат (Системаҳои Advanced Assistance Driver) протсессори дорои раванди 5 нанометрӣ ё хурдтарро талаб мекунад, то дар бозор рақобат кунанд. Пас аз ворид шудан ба раванди 5-нанометр, шумо бояд хароҷоти вафлиро ба назар гиред, ки ин боиси баррасии бодиққат дар бораи ҳалли микросхемаҳои хурд мегардад, зеро истеҳсоли микросхемаҳои калон дар раванди 5-нанометрӣ душвор аст. Илова бар ин, ҳосилнокӣ паст аст, ки ин боиси хароҷоти хеле баланд мегардад. Ҳангоми кор бо равандҳои 5-нанометрӣ ё бештар пешрафта, муштариён маъмулан интихоби як қисми чипи 5-нанометриро ба ҷои истифодаи тамоми чип баррасӣ мекунанд ва ҳангоми афзоиши сармоягузорӣ дар марҳилаи бастабандӣ. Онҳо шояд фикр кунанд, ки "Оё ин як варианти камхарҷтар барои ноил шудан ба иҷрои лозима бо ин роҳ аст, ба ҷои кӯшиши анҷом додани тамоми функсияҳо дар чипи калонтар?" Ҳамин тавр, бале, ширкатҳои автомобилсозии баландсифат бешубҳа ба технологияи чипҳои хурд диққат медиҳанд. Корхонахои пешкадами саноат инро бодиккат назорат мекунанд. Дар муқоиса бо соҳаи ҳисоббарорӣ, саноати автомобилсозӣ эҳтимолан дар татбиқи технологияи чипҳои хурд аз 2 то 4 сол ақиб мондааст, аммо тамоюли татбиқи он дар соҳаи мошинсозӣ равшан аст. Саноати автомобилсозӣ талаботи бениҳоят баланди эътимоднокӣ дорад, бинобар ин, эътимоднокии технологияи микросхемаҳои хурд бояд исбот карда шавад. Бо вуҷуди ин, татбиқи васеъмиқёси технологияи чипҳои хурд дар соҳаи мошинсозӣ бешубҳа дар роҳ аст.
Чен: Ман ягон монеаи муҳимро мушоҳида накардаам. Ман фикр мекунам, ки ин бештар дар бораи зарурати омӯхтан ва фаҳмидани талаботи дахлдори сертификатсия мебошад. Ин ба сатҳи метрология бармегардад. Мо чӣ гуна бастаҳоеро истеҳсол мекунем, ки ба стандартҳои хеле сахти автомобилӣ мувофиқат мекунанд? Аммо мутмаин аст, ки технологияи дахлдор пайваста инкишоф меёбад.
Бо дарназардошти мушкилоти зиёди гармидиҳӣ ва мураккабиҳои марбут ба ҷузъҳои бисёрсоҳавӣ, оё профилҳои нави санҷиши стресс ё намудҳои гуногуни санҷишҳо мавҷуданд? Оё стандартҳои кунунии JEDEC чунин системаҳои муттаҳидро фаро гирифта метавонанд?
Чен: Ман боварӣ дорам, ки мо бояд усулҳои ҳамаҷонибаи ташхисро таҳия кунем, то манбаи нокомиро дақиқ муайян кунем. Мо омезиши метрологияро бо ташхис муҳокима кардем ва мо вазифадорем, ки чӣ тавр сохтани бастаҳои мустаҳкамтар, истифода бурдани мавод ва равандҳои баландсифат ва тасдиқи онҳо.
Келли: Имрӯзҳо мо бо муштариён, ки аз санҷиши сатҳи система чизе омӯхтаанд, омӯзиши мисолӣ мегузаронем, бахусус санҷиши таъсири ҳарорат дар санҷишҳои функсионалӣ, ки дар санҷиши JEDEC фаро гирифта нашудааст. Озмоиши JEDEC танҳо озмоиши изотермикӣ мебошад, ки "баландшавии ҳарорат, пастшавӣ ва гузариши ҳарорат" -ро дар бар мегирад. Аммо, тақсимоти ҳарорат дар бастаҳои воқеӣ аз он чизе, ки дар ҷаҳони воқеӣ рух медиҳад, дур аст. Шумораи бештари муштариён мехоҳанд, ки санҷиши сатҳи системаро барвақт гузаронанд, зеро онҳо ин вазъиятро дарк мекунанд, гарчанде ки на ҳама аз он огоҳанд. Дар ин ҷо технологияи симулятсия низ нақш мебозад. Агар касе дар моделиронии комбинатсияи гармӣ-механикӣ моҳир бошад, таҳлили мушкилот осонтар мешавад, зеро онҳо медонанд, ки ҳангоми санҷиш ба кадом ҷанбаҳо таваҷҷӯҳ кардан лозим аст. Санҷиш дар сатҳи система ва технологияи моделиронӣ ҳамдигарро пурра мекунанд. Бо вуҷуди ин, ин тамоюл ҳанӯз дар марҳилаи аввали худ аст.
Оё дар гиреҳҳои баркамол технологӣ нисбат ба гузашта бештар масъалаҳои гармидиҳӣ вуҷуд доранд?
Отте: Бале, аммо дар ду соли охир, масъалаҳои ҳамбастагӣ беш аз пеш намоён мешаванд. Мо дар як чип аз 5,000 то 10,000 сутунҳои мисиро мебинем, ки дар масофаи аз 50 то 127 микрон ҷойгир шудаанд. Агар шумо маълумоти дахлдорро бодиққат тафтиш кунед, шумо хоҳед дид, ки ҷойгир кардани ин сутунҳои мисӣ дар рӯи замин ва иҷрои амалиёти гармкунӣ, хунуккунӣ ва дубора рехтани кафшер ба даст овардани тақрибан як қисм аз сад ҳазор дақиқии ҳамоҳангиро талаб мекунад. Як қисм аз сад ҳазор дақиқӣ монанди пайдо кардани як теғи алаф дар дарозии майдони футбол аст. Мо барои чен кардани ҳамвории чип ва субстрат якчанд асбобҳои баландсифати Keyence харидем. Албатта, саволи минбаъда ин аст, ки чӣ гуна ин падидаи гардишро дар давраи кафшери дубора назорат кардан мумкин аст? Ин масъалаи мудим аст, ки бояд дал карда шавад.
Чен: Ман муҳокимаҳоро дар бораи Понте Веккио дар ёд дорам, ки дар он ҷо онҳо кафшери ҳарорати пастро барои мулоҳизаҳои васлкунӣ истифода мебурданд, на сабабҳои кор.
Бо дарназардошти он, ки ҳама схемаҳои наздик ҳоло ҳам мушкилоти гармӣ доранд, фотоникаро ба ин чӣ гуна бояд ворид кард?
Roosendaal: Моделсозии гармидиҳӣ бояд барои ҳама ҷанбаҳо гузаронида шавад ва истихроҷи басомади баланд низ зарур аст, зеро сигналҳои воридшаванда сигналҳои басомади баланд мебошанд. Аз ин рӯ, масъалаҳое ба монанди мутобиқати импеданс ва заминсозии дуруст бояд ҳал карда шаванд. Мумкин аст, ки градиентҳои назарраси ҳарорат вуҷуд дошта бошанд, ки онҳо дар дохили худи матрит ё дар байни он чизе, ки мо онро "E" (қалъаи барқӣ) меномем ва "P" (фотон) мегӯем, вуҷуд дошта бошанд. Ман ҳайронам, ки оё мо бояд ба хусусиятҳои гармии илтиёмҳо амиқтар омӯзем.
Ин баҳсҳоро дар бораи маводҳои пайвасткунӣ, интихоби онҳо ва устуворӣ бо мурури замон ба миён меорад. Маълум аст, ки технологияи пайвасткунии гибридӣ дар ҷаҳони воқеӣ татбиқ шудааст, аммо он ҳанӯз барои истеҳсоли оммавӣ истифода нашудааст. Ҳолати ҳозираи ин технология чӣ гуна аст?
Келли: Ҳама ҷонибҳо дар занҷири таъминот ба технологияи гибридии пайвастшавӣ диққат медиҳанд. Дар айни замон, ин технологияро асосан рехтагарҳо роҳбарӣ мекунанд, аммо ширкатҳои OSAT (Autsourced Assembly and Test Seminoconductor) низ барномаҳои тиҷоратии онро ба таври ҷиддӣ меомӯзанд. Ҷузъҳои пайвастагии диэлектрикии гибридии мис аз санҷиши дарозмуддат гузаштанд. Агар тозагӣ назорат карда шавад, ин раванд метавонад ҷузъҳои хеле мустаҳкам тавлид кунад. Бо вуҷуди ин, он талаботи хеле баланди тозагӣ дорад ва хароҷоти таҷҳизоти асосӣ хеле баланд аст. Мо кӯшишҳои барвақти татбиқро дар хати маҳсулоти Ryzen-и AMD аз сар гузаронидаем, ки дар он аксари SRAM технологияи пайвасти гибридии мисро истифода мебурд. Бо вуҷуди ин, ман бисёр муштариёни дигарро надидам, ки ин технологияро истифода мебаранд. Гарчанде ки он дар харитаҳои технологияи бисёр ширкатҳо ҷойгир аст, ба назар чунин мерасад, ки барои қонеъ кардани маҷмӯи таҷҳизоти марбута ба талаботи мустақили тозагӣ чанд соли дигар лозим аст. Агар онро дар муҳити корхона бо тозагии каме пасттар нисбат ба вафли маъмулӣ истифода бурдан мумкин аст ва агар хароҷоти камтар ба даст оварда шаванд, пас шояд ба ин технология таваҷҷӯҳи бештар зоҳир карда шавад.
Чен: Тибқи омори ман, дар конфронси ECTC 2024 ҳадди аққал 37 мақола дар бораи пайванди гибридӣ пешниҳод карда мешаванд. Ин равандест, ки таҷрибаи зиёдро талаб мекунад ва миқдори зиёди амалиёти хубро ҳангоми васлкунӣ дар бар мегирад. Ҳамин тавр, ин технология бешубҳа татбиқи васеъро хоҳад дид. Аллакай баъзе ҳолатҳои дархост вуҷуд доранд, аммо дар оянда он дар соҳаҳои гуногун паҳн мешавад.
Вақте ки шумо "амалиёти хуб" -ро қайд мекунед, оё шумо ба зарурати сармоягузории назарраси молиявӣ ишора мекунед?
Чен: Албатта, он вақт ва таҷрибаро дар бар мегирад. Иҷрои ин амалиёт муҳити хеле тозаро талаб мекунад, ки сармоягузории молиявиро тақозо мекунад. Он инчунин таҷҳизоти дахлдорро талаб мекунад, ки ба ин монанд маблағро талаб мекунад. Ҳамин тавр, ин на танҳо хароҷоти амалиётӣ, балки сармоягузорӣ ба иншоотро низ дар бар мегирад.
Келли: Дар ҳолатҳое, ки фосилаи 15 микрон ё калонтар аст, ба истифодаи технологияи сутуни миси вафли ба вафли таваҷҷӯҳи зиёд зоҳир мешавад. Идеалӣ, вафлиҳо ҳамворанд ва андозаи чипҳо он қадар калон нестанд, ки имкон медиҳанд, ки барои баъзе аз ин фосилаҳо дубора босифати баланд гарданд. Гарчанде ки ин баъзе мушкилотро ба бор меорад, он нисбат ба технологияи пайвасткунии гибридии мис хеле арзонтар аст. Аммо, агар талаботи дақиқ 10 микрон ё камтар бошад, вазъ тағйир меёбад. Ширкатҳое, ки технологияи stacking чипҳоро истифода мебаранд, ба фосилаи як рақами микрон, ба мисли 4 ё 5 микрон ноил мешаванд ва алтернатива вуҷуд надорад. Бинобар ин, технологияи дахлдор ногузир инкишоф меёбад. Бо вуҷуди ин, технологияҳои мавҷуда низ пайваста такмил меёбанд. Ҳамин тавр, ҳоло мо диққати худро ба маҳдудиятҳое равона карда истодаем, ки сутунҳои мис метавонанд дароз карда шаванд ва оё ин технология барои муштариён барои ба таъхир андохтани ҳама сармоягузориҳои тарҳрезӣ ва "тахассусӣ" дар технологияи воқеии пайванди гибридии мис давом хоҳад кард.
Чен: Мо танҳо вақте ки талабот вуҷуд дорад, технологияҳои мувофиқро қабул хоҳем кард.
Оё дар айни замон дар соҳаи омехтаи қолаби эпоксидӣ пешрафтҳои нав вуҷуд доранд?
Келли: Пайвастҳои қолабӣ тағироти назаррасро аз сар гузаронидаанд. CTE (коэффисиенти тавсеаи гармӣ) хеле кам карда шуд, ки онҳоро барои барномаҳои мувофиқ аз нуқтаи назари фишор мусоидтар кард.
Отте: Бозгашт ба муҳокимаи қаблии мо, ҳоло чанд микросхемаҳои нимноқилӣ бо фосилаи 1 ё 2 микрон истеҳсол карда мешаванд?
Келли: Ҳиссаи назаррас.
Чен: Эҳтимол камтар аз 1%.
Отте: Ҳамин тавр, технологияе, ки мо муҳокима мекунем, маъмул нест. Он дар марҳилаи тадқиқот нест, зеро ширкатҳои пешқадам воқеан ин технологияро татбиқ мекунанд, аммо он гаронарзиш ва ҳосили паст дорад.
Келли: Ин асосан дар ҳисоббарории баландсифат истифода мешавад. Дар айни замон, он на танҳо дар марказҳои додаҳо, балки дар компютерҳои баландсифат ва ҳатто баъзе дастгоҳҳои дастӣ истифода мешавад. Гарчанде, ки ин дастгоҳҳо нисбатан хурд бошанд ҳам, онҳо ҳанӯз ҳам самаранокии баланд доранд. Аммо, дар заминаи васеътари протсессорҳо ва барномаҳои CMOS, таносуби он нисбатан хурд боқӣ мемонад. Барои истеҳсолкунандагони оддӣ чипҳо, зарурати қабули ин технология вуҷуд надорад.
Отте: Аз ин рӯ, дидани ин технология ба саноати автомобилсозӣ ворид шудан тааҷҷубовар аст. Мошинҳо ба чипҳо ниёз надоранд, то ки хеле хурд бошанд. Онҳо метавонанд дар равандҳои 20 ё 40 нанометр боқӣ монанд, зеро арзиши як транзистор дар нимноқилҳо дар ин раванд камтар аст.
Келли: Аммо, талаботҳои ҳисоббарорӣ барои ADAS ё ронандагии худмухтор бо талаботҳои компютерҳои AI ё дастгоҳҳои шабеҳ якхелаанд. Аз ин рӯ, саноати мошинсозӣ бояд ба ин технологияҳои пешрафта сармоягузорӣ кунад.
Агар давраи маҳсулот панҷ сол бошад, оё қабули технологияҳои нав метавонад бартариятро то панҷ соли дигар дароз кунад?
Келли: Ин як нуқтаи хеле оқилона аст. Саноати мошинсозй боз як кунҷи дигар дорад. Контроллерҳои оддии серво ё дастгоҳҳои нисбатан оддии аналогиро баррасӣ кунед, ки 20 сол боз вуҷуд доранд ва арзиши хеле паст доранд. Онҳо микросхемаҳои хурдро истифода мебаранд. Одамон дар соҳаи мошинсозӣ мехоҳанд, ки истифодаи ин маҳсулотро идома диҳанд. Онҳо танҳо мехоҳанд, ки ба дастгоҳҳои ҳисоббарории хеле баландсифат бо микросхемаҳои хурди рақамӣ сармоягузорӣ кунанд ва эҳтимолан онҳоро бо микросхемаҳои аналогии арзон, хотираи флешдор ва чипҳои RF ҷуфт кунанд. Барои онҳо, модели чипи хурд хеле маъно дорад, зеро онҳо метавонанд қисмҳои зиёди камхарҷ, устувор ва насли кӯҳнаро нигоҳ доранд. Онҳо ин қисмҳоро тағир додан намехоҳанд ва лозим нест. Сипас, онҳо бояд танҳо як чипи хурди 5-нанометрӣ ё 3-нанометриро илова кунанд, то вазифаҳои қисми ADAS-ро иҷро кунанд. Дар асл, онҳо дар як маҳсулот намудҳои гуногуни микросхемаҳои хурдро истифода мебаранд. Баръакси компютерҳо ва соҳаҳои ҳисоббарорӣ, саноати автомобилсозӣ доираи васеи барномаҳо дорад.
Чен: Гузашта аз ин, ин микросхемаҳо набояд дар паҳлӯи муҳаррик насб карда шаванд, аз ин рӯ шароити муҳити зист нисбатан беҳтар аст.
Келли: Ҳарорати муҳити зист дар мошинҳо хеле баланд аст. Аз ин рӯ, ҳатто агар қудрати чип махсусан баланд набошад ҳам, саноати автомобилсозӣ бояд баъзе маблағҳоро барои ҳалли хуби идоракунии гармидиҳӣ сармоягузорӣ кунад ва ҳатто метавонад истифодаи индиуми TIM (маводи интерфейси гармидиҳӣ) -ро баррасӣ кунад, зеро шароити муҳити зист хеле сахт аст.
Вақти фиристодан: апрел-28-2025