Assemblaggio e test avanzati di flip chip presso IBM Bromont, il più grande OSAT del Nord America
Stabilimento di Bromont, Canada per l'assemblaggio e il collaudo di semiconduttori
IBM sviluppa funzionalità tecnologiche di chiplet e packaging avanzato per potenziare le innovazioni per AI e logica.
Unendo più tecnologie a livello di pacchetto per aumentare le prestazioni e ridurre i costi, i nostri framework abilitano un nuovo paradigma per le innovazioni dei semiconduttori, nonché un nuovo percorso per soddisfare le crescenti esigenze di performance dell'AI.
Lo stabilimento IBM Bromont, in Canada, trasforma i semiconduttori più avanzati del mondo in componenti microelettronici all'avanguardia, utilizzati nell'intera linea di sistemi IBM e in una vasta gamma di prodotti realizzati dai suoi clienti OEM.
Con oltre 50 anni di esperienza nell'assemblaggio e nel collaudo di package, Bromont è il più grande impianto di assemblaggio e test di semiconduttori in outsourcing (OSAT) dell'America settentrionale e uno dei maggiori esportatori in Canada, con una produzione di oltre 100.000 moduli flip chip avanzati ogni settimana.
focus su fcBGA e SiP
- Dimensioni del package da 15 mm a 93 mm (proof of concept fino a 105 mm)
- Dimensioni della matrice da 2 x 2 mm a 27 x 32 mm
- Packaging di progettazione di supporto: >400A
- Soluzioni termiche supportate: >400W
- SiP, AoP SiP e Hybrid SiP
- Chiusura dello stampo e posizionamento dei componenti
- Maggiore ampiezza e meno energia
- Migliore integrità del segnale
- Impronta ridotta a livello di sistema
- >400 componenti per modulo
- >23 PN diversi per modulo
- Componenti bifacciali
- Digitale, Analogico, Segnale misto, RF
- Sviluppo e caratterizzazione di test a livello di modulo, wafer e sistema
- Programmazione multi-sito
- Riduzione dei tempi di test
- Migrazione del programma di test
- Conversione del modello di test (STIL, WGL)
- Scheda sonda, scheda di carico, progettazione di schede System Level Test (SLT), produzione e convalida
- Soluzioni di test load board
Progettazione
- Mentalità di integrazione a livello di sistema
- Il team di progettazione è conforme alla normativa ITAR del Canada.
- Il set di strumenti di progettazione più avanzato
- Automazione e controllo personalizzati
Caratterizzazione
- Tecniche analitiche leader di settore su tutto lo stack tecnologico
- Analisi dei guasti fisici
- Composizione dei materiali
- Caratterizzazione del processo
Modellazione
- Ampia conoscenza sull'affidabilità dei package basata sull'esperienza
- Algoritmi, codice, proprietà e modelli matematicamente di proprietà
- Limiti di confidenza previsti statisticamente collegati ai dati di produzione
CPO - Soluzione CSPO chiavi in mano
- Assemblaggio EIC + PIC
- Collegamento per l'array di fibre ottiche
- Test CSOP
- Gruppo CPO/SiP
- Test CPO/SiP
Punti salienti dello sviluppo del CPO
- Aumento della densità della fibra
- Passo di 125 μm con diametro della fibra di 80 μm
- Assemblaggio del nastro con 35 fibre
- Attacco laser
- Laser on-die
- Connettori integrati
Assemblaggio e test di semiconduttori
1972: inaugurazione dello stabilimento di Bromont
1996: fornitore mondiale di processori di console di gioco
2016: sistema z13 - 8 chip di base a 5,2 Ghz su dispositivi organici
2018: SiP, schede di piccole dimensioni – Programma Z – hardware di crittografia
2022: cinquantennale
ITAR
- Personale tecnico e produttivo certificato
- Controlli di accesso sicuri al reparto di produzione
- Tracciamento automatizzato del sistema, storage sicuro, tracciabilità dei componenti passati e rifiutati
- Responsabilità completa dalla ricezione alla spedizione
Informazioni controllate non classificate (CUI)
- Implementazione di tutti i controlli ITAR
- Team dedicato per soddisfare i requisiti speciali per le CUI
- Reporting e monitoraggio aggiuntivi dei prodotti, ecc.
SEGRETEZZA
- Implementazione di tutti i controlli ITAR e CUI
- Un team dedicato per soddisfare i requisiti speciali del lavoro classificato DoD.
Funzionalità completa del flusso di processo, dalla sintesi dei materiali presso MRL fino all'assemblaggio e al test, focalizzata sull'abilitazione della tecnologia 3DHI con hybrid bonding, abilitazione del substrato HD e tecnologia bridge dBHI. IBM Bromont e OEM sfruttano i loro 50 anni di esperienza nella produzione al servizio sia di IBM che di clienti esterni per la produzione avanzata di flip ship, SiP e test.
Abbondanza di energia pulita
- La provincia fa molto affidamento sull'energia idroelettrica, una fonte di energia pulita e rinnovabile.
- Il 99% di tutta l'energia prodotta in Québec è rinnovabile.
- Le emissioni di gas serra (GHG) delle centrali idroelettriche del Québec sono 70 volte inferiori a quelle delle centrali elettriche a carbone.
Rete elettrica pulita
- Il Québec possiede una delle reti elettriche a più bassa intensità di carbonio al mondo.
- La rete elettrica del Québec, la più grande del Nord America, è uno dei sistemi più affidabili al mondo.
- Dal 2013, il Québec ha adottato un Greenhouse Gas Emission Cam-and-Trade System (SPEDE) per contrastare il cambiamento climatico.
Abbondante approvvigionamento idrico
- Il Québec ha accesso ad ampie risorse di acqua dolce, essenziali per l'industria dei semiconduttori.
L'impegno del governo per la sostenibilità
- Il governo del Québec si è impegnato a ridurre le emissioni di gas serra (GHG) del 37,5% rispetto ai livelli del 1990 entro il 2030.
- La provincia si è inoltre impegnata a diventare carbon neutral entro il 2050.
I laboratori di sviluppo di IBM, situati nel Corridoio Nordest, promuovono l'innovazione tecnologica dei semiconduttori per il futuro dell'informatica.
La più grande organizzazione di ricerca industriale al mondo, che ospita oltre 1.500 scienziati, ingegneri e progetta il futuro dell'informatica.
9.300 metri quadrati di spazio per la produzione di semiconduttori, uno stabilimento che ha dato i natali a molte delle più grandi scoperte del settore.
IBM Bromont si avvale della sua partnership con C2MI per sfruttare le apparecchiature all'avanguardia di oltre 70 produttori.
Con l'aumento della domanda di chip, dovuto ai progressi dell'AI e del cloud computing, i governi di Canada e Québec hanno collaborato con IBM per consolidare il futuro della catena di approvvigionamento dei chip nell'America settentrionale, migliorando le capacità di assemblaggio, test e packaging presso lo stabilimento IBM di Bromont, in Québec.
Le tre entità investiranno fino a 187 milioni di dollari canadesi nel miglioramento delle capacità di assemblaggio, test e packaging nello stabilimento, consentendo a IBM di promuovere la ricerca e lo sviluppo di metodi per la produzione scalabile e altri processi di assemblaggio avanzati.
Bromont sta intraprendendo un percorso di trasformazione digitale, il cui lancio è previsto per maggio 2024, per rendere i processi di packaging e test dei semiconduttori all'avanguardia per l'AI. Questa iniziativa costruirà una solida base di dati, facilitando l’integrazione di tecnologie avanzate di AI e ML. La smart factory consentirà il monitoraggio predittivo e in tempo reale per le ispezioni di qualità e utilizzerà l'analisi dei big data per prevedere in modo proattivo i guasti delle apparecchiature. Verrà inoltre implementata una control tower per centralizzare i dati e le informazioni critiche, consentendo un processo decisionale informato a tutti i livelli di gestione. Con questi miglioramenti nella gestione delle prestazioni e nella qualità degli asset, Bromont mira ad aumentare l'efficienza operativa e l'affidabilità, stabilendo un nuovo standard nel settore.
La fase 1 mira ad aumentare la capacità di assemblaggio e test delle tecnologie avanzate di packaging fcBGA, aggiungendo al contempo anche capacità di assemblaggio delle tecnologie Si Photonics. La fase 1.5 del piano di espansione aggiungerà funzionalità di bumping dei wafer e di packaging a livello di wafer fan-out entro il secondo semestre del 2026. Questa aggiunta creerà una soluzione nordamericana completa sia per la ricerca e sviluppo che per la produzione in grandi volumi che sfrutta la collaborazione con i centri di ricerca di IBM per sinergie lab-to-fab. Inoltre, IBM sta lavorando con il partner di sviluppo C2MI, che si trova accanto a IBM Bromont, per finalizzare l'aggiunta di operazioni di finitura dei wafer per 2.5D Si Interposer e soluzioni 3D. Anche la produzione di questa aggiunta al sito C2MI è prevista per la seconda metà del 2026.
Anche se hai mai letto niente sui semiconduttori, sicuramente avrai visto una foto di qualcuno che tiene in mano un wafer. Si tratta di dischetti di silicio contenenti centinaia di futuri chip per computer.
Stiamo sviluppando nuovi materiali per la scala di lunghezza più piccola (<20nm) e quella più grande (>20mm) della fabbricazione di semiconduttori.
I ricercatori di IBM e ASMPT hanno raggiunto un traguardo importante con una tecnologia di hybrid bonding che riduce drasticamente le dimensioni dell'interconnessione I/O di bonding necessarie tra due chiplet, aprendo la strada a una miriade di nuovi progetti di chip per computer.