Samsung تسارع في دفع عملية تجارية لتقنية التعبئة على مستوى اللوحة (PLP)، وتوسيع نطاق تطبيقاتها من الهواتف الذكية والأجهزة القابلة للارتداء إلى مجال التعبئة الكبيرة للرقائق شبه الموصلة المطلوبة لمراكز البيانات الذكية. Samsung كشف المهندس الكبير في قسم التعبئة شبه الموصلة، لي هي-سوك، في “منتدى اتجاهات التعبئة شبه الموصلة ASPS 2026” أن الشركة ستستخدم خبراتها في إنتاج اللوحات الكبيرة في سوق الأجهزة المحمولة لتوسيع هذه التقنية إلى سوق التعبئة الكبيرة للذكاء الاصطناعي.
كفاءة إنتاج تقنية PLP أعلى بأكثر من 5 مرات مقارنة بالتعبئة التقليدية للرقائق
تعتبر تقنية التعبئة على مستوى اللوحة ذات الشكل الخارجي (FO-PLP) عملية تعبئة الرقائق على لوحات مربعة، وبالمقارنة مع التعبئة التقليدية للرقائق الدائرية (FO-WLP)، فإن الميزة الكبرى تكمن في زيادة كفاءة الإنتاج بشكل كبير. حيث يتم إهدار أجزاء من الحواف عند قطع الرقائق من الرقائق الدائرية، بينما لا يوجد تقريبًا أي هدر في الحواف عند استخدام اللوحات المربعة. تظهر إحصائيات الصناعة أنه باستخدام رقائق بحجم 12 بوصة (300 مم)، يمكن لطريقة PLP عادة إنتاج أكثر من 5 مرات من الرقائق.
سبق لـ Samsung أن استخدمت هذه التقنية في تعبئة بعض معالجات التطبيقات المحمولة لهواتف Google Pixel، وكذلك في Galaxy Watch مع معالج Exynos W1000 القابل للارتداء، حيث تم إنتاج هذه المنتجات بناءً على لوحات كبيرة بحجم 415 × 510 مم. ومع ذلك، مع انتقال طلبات التعبئة من الهواتف الذكية إلى مجال خوادم الذكاء الاصطناعي، تزداد أيضًا صعوبة التقنية. تتطلب التعبئة شبه الموصلة لخوادم الذكاء الاصطناعي أحجامًا أكبر، وتحتاج إلى دمج عدة رقائق منطقية وذاكرة عالية النطاق (HBM)، مما يشكل تحديًا صارمًا في التحكم في نسبة العائد، سواء من حيث الانحناء أو تجانس السماكة أو محاذاة الموقع الكلي للوحة.
مساحة لوحة Samsung 415×510mm تعادل 2.2 مرة من TSMC
في اختيار حجم لوحة PLP، تسير Samsung وTSMC في اتجاهين تقنيين مختلفين تمامًا. حيث إن حجم اللوحة التي تدفع بها TSMC حاليًا هو 310 × 310 مم، مع خطط لإجراء تجارب الإنتاج في عام 2027، وتحقيق الاستخدام التجاري في النصف الثاني من عام 2028؛ بينما ستستمر Samsung في استخدام اللوحة بحجم 415 × 510 مم التي تم التحقق منها في إنتاج الأجهزة المحمولة.
من حيث مقارنة المساحة، فإن مساحة لوحة TSMC بحجم 310 × 310 مم تبلغ حوالي 96,100 مم²، بينما مساحة لوحة Samsung بحجم 415 × 510 مم تبلغ حوالي 211,650 مم²، مما يجعل مساحة لوحة Samsung تعادل 2.2 مرة من TSMC. من الناحية النظرية، كلما كانت اللوحة أكبر، زادت عدد الرقائق التي يمكن تعبئتها في مرة واحدة، مما يزيد من كفاءة الإنتاج. ومع ذلك، أشار لي هي-سوك في المنتدى إلى أن Samsung ستستمر في استخدام هذا الحجم من اللوحات، بينما من المتوقع أن تبدأ TSMC الإنتاج الضخم حوالي عام 2028، مما يجعل الجدول الزمني قريبًا من خطة Samsung.
من المتوقع أن تظهر الألواح الزجاجية في أسرع وقت في 2029، وقد تكون أكثر واقعية في 2030
في ظل الاتجاه المستمر نحو زيادة حجم أشباه الموصلات للذكاء الاصطناعي، تدفع Samsung أيضًا في تطوير تقنيات التعبئة من الجيل التالي مثل الألواح الزجاجية. بالمقارنة مع المواد العضوية التقليدية، فإن الزجاج يوفر مزايا أكبر من حيث استقرار الحجم، حيث يمكن تعديل معامل التمدد الحراري ليكون قريبًا من مستوى السيليكون، مما يساعد في التحكم في ظاهرة الانحناء في التعبئة الكبيرة. قدم لي هي-سوك توقعاته بشأن الجدول الزمني للتجارية للألواح الزجاجية، مشيرًا إلى أنه من الممكن أن تظهر في أسرع وقت في عام 2029، ولكن قد يكون عام 2030 أكثر واقعية. مع زيادة حجم التعبئة، تصبح إدارة الحجم أكثر صعوبة، ومن المتوقع أن تصبح الألواح الزجاجية حلاً فعالًا للتغلب على التحديات ذات الصلة.
تقنية الربط الهجين ستضغط مسافة الاتصال إلى أقل من 10μm
بينما تتجه نحو زيادة حجم التعبئة، تدفع Samsung أيضًا في تطوير تقنيات التكامل عالي الكثافة في الاتجاه العمودي، حيث تعتبر تقنية الربط الهجين (Hybrid Copper Bonding, HCB) من التقنيات الرائدة. يتم تكديس HBM من عدة رقائق DRAM عموديًا، ويتم تحقيق الاتصال بين الطبقات من خلال الثقوب الموصلة (TSV) والنتوءات الدقيقة. كلما زاد عدد الطبقات المكدسة، زادت ارتفاع التعبئة الكلي، مما يؤدي إلى تفاقم مشاكل التبريد. يمكن لتقنية الربط الهجين تخطي النتوءات الدقيقة، والاتصال مباشرة باستخدام وسادات نحاسية، حيث تكون مسافة الاتصال في الحلول ذات النتوءات الدقيقة حوالي 20 إلى 25μm، بينما يمكن للربط الهجين ضغط المسافة إلى أقل من 10μm، مما يساعد على تقليل السماكة الكلية وتحسين الخصائص الحرارية وزيادة الأداء الكهربائي.
بالإضافة إلى ذلك، تستكشف Samsung أيضًا إمكانية تغيير هيكل تكديس HBM من خلال الربط الهجين، حيث تحاول نقل رقائق المنطق من الأسفل إلى أعلى تكديس HBM. الهيكل التقليدي لـ HBM هو وضع رقائق المنطق في الطبقة السفلية، بينما يتم تكديس رقائق DRAM بالتتابع لأعلى؛ إذا تم نقل رقائق المنطق لأعلى، فسيتطلب ذلك في الحلول ذات النتوءات الدقيقة المزيد من الثقوب الموصلة (TSV) لتوصيل الطاقة والإشارات، مما يخلق عنق زجاجة جديد. ولكن في هيكل الربط الهجين، نظرًا لأن سماكة التكديس قد تم تقليلها بشكل كبير، يمكن أن يؤدي نقل رقائق المنطق لأعلى إلى تقصير مسار الطاقة، وفي نفس الوقت تحسين مسار التبريد. أشار لي هي-سوك إلى أن الربط الهجين لا يمكنه فقط تقليل مسافة الاتصال من 20 إلى 25μm إلى أقل من 10μm، بل سيوفر أيضًا إمكانيات أكبر للابتكار في هيكل تعبئة HBM، بما في ذلك حلول تخطيط رقائق المنطق في الأعلى.
| البند | المواصفات |
|---|---|
| حجم لوحة PLP (Samsung) | 415 × 510mm |
| حجم لوحة PLP (TSMC) | 310 × 310mm |
| مساحة لوحة Samsung | 211,650mm² |
| مساحة لوحة TSMC | 96,100mm² |
| مسافة الاتصال للنتوءات الدقيقة | 20 إلى 25μm |
| مسافة الاتصال للربط الهجين | أقل من 10μm |
إشعار بالمصالح: تحتوي هذه المقالة على روابط لمنتجات تجار متعاونين، إذا قمت بالشراء من خلال الروابط، قد تحصل TechRitual على عمولة، ولكن ذلك لا يؤثر على تقييم المنتجات أو التوصيات. لمزيد من التفاصيل، يرجى مراجعة سياسة الخصوصية.