Fortgeschrittene Flip-Chip-Montage und -Prüfung bei IBM Bromont – dem größten OSAT in Nordamerika
Bromont, Kanada Standort für die Montage und Prüfung von Halbleitern
IBM entwickelt Chiplet- und fortschrittliche Verpackungstechnologien, um Innovationen für KI und Logik voranzutreiben.
Durch die Kombination mehrerer Technologien auf Package-Ebene zur Steigerung der Leistung und Senkung der Kosten ermöglichen unsere Frameworks ein neues Paradigma für Halbleiterinnovationen und einen neuen Weg, um den steigenden Leistungsanforderungen der KI gerecht zu werden.
Bei IBM in Bromont, Kanada, werden die weltweit fortschrittlichsten Halbleiter in hochmoderne mikroelektronische Komponenten umgewandelt, die in der gesamten IBM-Systempalette sowie in einer Vielzahl von Produkten der OEM-Kunden zum Einsatz kommen.
Mit über 50 Jahren Erfahrung im Bereich Montage und Tests von Baugruppen ist Bromont die größte Anbieter von OSAT (Outsourced Semiconductor Assembly and Test) in Nordamerika und einer der größten Exporteure Kanadas. Das Unternehmen stellt wöchentlich über 100.000 fortschrittliche Flip-Chip-Module her.
fcBGA and SiP focus
- Verpackungsgröße von 15 mm bis 93 mm (Nachweis der Wirksamkeit bis zu 105 mm)
- Düsengröße von 2 x 2 mm bis 27 x 32 mm
- Verpackungsdesign zur Unterstützung von: >400A
- Wärmelösungen mit Unterstützung von: >400W
- SiP, AoP SiP und Hybrid SiP
- Schließkraft und Positionierung der Komponenten
- Höhere Handbreite und geringere Leistung
- Bessere Signalintegrität
- Geringerer Speicherbedarf auf Systemebene
- >400 Komponenten pro Modul
- >23 verschiedene PNs pro Modul
- Doppelseitige Komponenten
- Digitales, analoges, gemischtes Signal, RF
- Entwicklung und Charakterisierung von Modulen, Wafern und Tests auf Systemebene
- Multi-Site-Programmierung
- Reduzierung der Testzeit
- Migration des Testprogramms
- Testmusterkonvertierung (STIL, WGL)
- Probe Card, Load Board, System Level Test (SLT) Board Design, Fab und Validierung
- On Load Board Test Lösungen
Design
- Integrationsmentalität auf Systemebene
- Das Designteam ist ITAR-konform gemäß CGP of Canada
- Fortschrittlichste Design-Tools
- Maßgeschneiderte Automatisierung und Prüfung
Charakterisierung
- Branchenführende Analysetechniken durch den gesamten Technologie-Stack
- Physikalische Fehleranalyse
- Materialzusammensetzung
- Prozesscharakterisierung
Modellierung
- Umfassender, erfahrungsbasierter Einblick in die Verpackungszuverlässigkeit
- Mathematisch proprietäre Algorithmen, Code, Eigenschaften und Modelle
- Voraussichtliche Konfidenzintervalle, die statistisch mit Fertigungsdaten verknüpft sind
CPO – CSPO Turnkey Solution
- EIC + PIC Montage
- Anbringen eines Glasfaserarrays
- CSOP-Test
- CPO/SIP-Montage
- CPO/SiP-Test
Highlights der CPO-Entwicklung
- Erhöhung der Faserdichte
- 125 μm Raster mit 80 μm Faserdurchmesser
- Montage von Bändern mit 35 Fasern
- Laserbefestigung
- On-Die-Laser
- Integrierte Konnektoren
Montage und Prüfung von Halbleitern
1972: Eröffnung des Standorts Bromont
1996: Weltweiter Lieferant für Gaming-Konsolenprozessoren
2016: z13 System – 8 Kern-Chip 5,2 Ghz auf organisch
2018: SiP, kleine Karten – Z-Programm – Verschlüsselungshardware
2022: 50-jähriges Jubiläum
ITAR
- Zertifiziertes Engineering- und Fertigungspersonal
- Sichere Zugangskontrollen in der Fertigungshalle
- Automatische Systemverfolgung, sicherer Speicher, Rückverfolgbarkeit von Komponenten, die angenommen oder abgelehnt wurden
- Volle Verantwortlichkeit vom Empfang bis zum Versand
Kontrollierte nicht klassifizierte Informationen (CUI)
- Alle ITAR-Kontrollen implementiert
- Ein dediziertes Team, das sich um die besonderen Anforderungen von CUI kümmert
- Zusätzliche Berichterstattung und Überwachung von Produkten usw.
GEHEIM
- Alle ITAR- und CUI-Kontrollen implementiert
- Ein dediziertes Team, das sich mit den besonderen Anforderungen für vom Verteidigungsministerium eingestufte Arbeiten befasst.
Vollständige Prozessablauffunktion von der Materialsynthese bei MRL bis hin zu Montage und Tests, mit Schwerpunkt auf der 3DHI-Technologie mit Hybridbindung, HD-Substrat-Aktivierung und DBHi-Bridge-Technologie. IBM Bromont und OEM profitieren von 50 Jahren Erfahrung in der Fertigung fortschrittlicher Flip-Chips und SiPs sowie im Bereich Tests für IBM und externe Kunden.
Überfluss an sauberer Energie
- Die Provinz ist stark von der sauberen und erneuerbaren Energiequelle Wasserkraft abhängig.
- 99 Prozent der gesamten in Quebec erzeugten Energie ist erneuerbar.
- Die Treibhausgasemissionen der Wasserkraftwerke in Quebec sind 70-mal geringer als die von Kohlekraftwerken.
Sauberes Energienetz
- Quebec verfügt über eines der kohlenstoffärmsten Stromnetze der Welt.
- Das Stromnetz von Québec, das größte in Nordamerika, ist eines der zuverlässigsten Systeme der Welt.
- Seit 2013 hat Quebec ein System für den Handel mit Treibhausgasemissionen (SPEDE) eingeführt, um den Klimawandel zu bekämpfen.
Reichlich Wasserversorgung
- Quebec verfügt über reichlich Süßwasserressourcen, die für die Halbleiterindustrie unerlässlich sind.
Engagement der Regierung für Nachhaltigkeit
- Die Regierung von Quebec hat sich verpflichtet, die Treibhausgasemissionen bis 2030 um 37,5 % gegenüber dem Stand von 1990 zu senken.
- Quebec hat sich außerdem verpflichtet, bis 2050 klimaneutral zu werden.
Die IBM-Entwicklungslabors im Nordostkorridor treiben die Innovation der Halbleitertechnologie für die Zukunft der Datenverarbeitung voran.
Das größte industrielle Forschungsunternehmen der Welt, in dem über 1500 Wissenschaftler, Ingenieure und Designer arbeiten, um die Zukunft der Computertechnik zu gestalten.
100.000 Quadratfuß Halbleiter-Produktionsfläche, auf der viele der größten Durchbrüche der Branche erzielt wurden.
IBM Bromont nutzt seine Partnerschaft mit C2MI, um von modernster Ausrüstung von über 70 Herstellern zu profitieren.
Da die Nachfrage nach Chips aufgrund der Fortschritte in der KI und im Cloud Computing weiter steigt, arbeiten die Regierungen von Kanada und Quebec mit IBM zusammen, um die Zukunft der Chip-Lieferkette in Nordamerika zu sichern, indem sie die Montage-, Test- und Packagingkapazitäten im IBM-Werk in Bromont, Quebec, ausbauen.
Die drei Unternehmen werden bis zu 187 Mio. CAD in die Verbesserung der Montage-, Test- und Packaging-Kapazitäten des Werks investieren, um IBM die weitere Forschung und Entwicklung von Methoden für die skalierbare Fertigung und andere fortschrittliche Montageprozesse zu ermöglichen.
Bromont beginnt im Mai 2024 mit einer digitalen Transformation, um seine Halbleiter-Packaging und -Testverfahren an die Spitze der intelligenten Fertigung zu bringen. Diese Initiative wird eine solide Data Fabric Grundlage schaffen, die die Integration fortschrittlicher KI/ML-Technologien erleichtert. Die intelligente Fabrik wird eine vorausschauende und Echtzeit-Überwachung für Qualitätsprüfungen ermöglichen und Big-Data-Analysen nutzen, um Ausfälle von Equipment proaktiv vorherzusagen. Es wird auch ein Control Tower eingerichtet, um kritische Daten und Erkenntnisse zu zentralisieren und so eine fundierte Entscheidungsfindung auf allen Managementebenen zu ermöglichen. Mit diesen Verbesserungen in der Asset-Leistung und im Qualitätsmanagement will Bromont die betriebliche Effizienz und Zuverlässigkeit verbessern und einen neuen Standard in der Branche setzen.
Phase 1 zielt darauf ab, die Montage- und Testkapazität für fortschrittliche fcBGA-Packaging-Technologien zu erhöhen und gleichzeitig die Kapazität für die Montage von Siliziumphotonik-Technologien zu erweitern. In Phase 1.5 des Expansionsplans werden bis zum 2. Halbjahr 2026 die Kapazitäten für Wafer-Bumping und Fan-out Wafer Level Packaging erweitert. Durch diese Erweiterung entsteht eine umfassende nordamerikanische Lösung für Forschung und Entwicklung sowie für die Massenproduktion, die die Zusammenarbeit mit den Forschungszentren von IBM für Synergien zwischen Labor und Fertigung nutzt. Darüber hinaus arbeitet IBM mit dem neben IBM Bromont angesiedelten Entwicklungspartner C2MI zusammen, um die Pläne bezüglich der Erweiterung der Tätigkeit um die Wafer-Oberflächenbehandlung von 2,5D-Silizium-Interposer und 3D-Lösungen zu finalisieren. Die Produktion dieser Neuzugänge am C2MI-Standort ist ebenfalls für das zweite Halbjahr 2026 geplant.
Wenn Sie schon einmal etwas über Halbleiter gelesen haben, haben Sie wahrscheinlich ein Foto von jemandem gesehen, der einen Wafer hochhält. Es handelt sich um Siliziumscheiben, die Hunderte zukünftiger Computerchips enthalten.
Wir entwickeln neue Materialien für die kleinste Längenskala (20 mm) und die größte Längenskala (>20 mm) der Halbleiterfertigung.
Forscher von IBM und ASMPT haben mit einer Hybrid-Bonding-Technologie einen Meilenstein erreicht, der die Größe der I/O-Verbindung zwischen zwei Chiplets drastisch reduziert und den Weg für eine Vielzahl neuer Computerchip-Designs ebnet.