تجميع متقدم باستخدام تقنية التركيب Flip Chip وإجراء الاختبارات اللازمة، في منشأة IBM Bromont - وهي أكبر منشأة في أمريكا الشمالية لتجميع واختبار أشباه الموصلات من مصادر خارجية.
موقع برومونت، كندا لتجميع أشباه الموصِّلات واختبارها
تطوِّر شركة IBM تقنيات الشرائح المدمجة والتغليف المتقدم لتعزيز الابتكار في مجال الذكاء الاصطناعي والمنطق الرقمي.
من خلال دمج تقنيات متعددة على مستوى التغليف لتعزيز الأداء وتقليل التكاليف، تُتيح أطر عملنا نموذجًا جديدًا من نوعه للابتكار في أشباه الموصلات علاوة على مسار جديد لتلبية المتطلبات المتزايدة لأداء الذكاء الاصطناعي.
تعمل منشأة IBM Bromont في كندا على تحويل أشباه الموصلات الأكثر تقدمًا في العالم إلى مكونات ميكروإلكترونية متطورة تُستخدم في جميع أنظمة IBM، بالإضافة إلى مجموعة كبيرة من المنتجات التي ينتجها عملاؤها من مصنعي المعدات الأصلية (OEM).
بخبرة تتجاوز 50 عامًا في تجميع واختبار التغليف، تُعَد Bromont أكبر منشأة تجميع واختبار أشباه موصلات في أمريكا الشمالية وواحدة من أكبر المُصدّرين في كندا؛ إذ تُنتِج أكثر من 100 ألف وحدة متقدمة أسبوعيًا بطريقة Flip Chip.
التركيز على fcBGA وSiP
- حجم التغليف يتراوح بين 15 مم و93 مم (إثبات المفهوم يصل إلى 105 مم).
- حجم القالب يتراوح بين 2 × 2 مم و27 × 32 مم
- تصميم التغليف لدعم تيار يفوق 400A
- حلول تبريد تدعم قدرة حرارية تفوق 400W.
- تقنيات SiP وAoP SiP وHybrid SiP
- إغلاق القالب وتحديد العناصر
- نطاق ترددي أعلى وطاقة أقل
- جودة إشارة أفضل
- حجم أصغر على مستوى النظام
- أكثر من 400 عنصر لكل وحدة
- أكثر من 23 رقم جزء (PN) مختلف لكل وحدة
- عنصر ثنائي الجانب
- إشارات رقمية، وتماثلية، ومختلطة، ولاسلكية
- عمليات تطوير الاختبارات وتوصيف الأداء على مستوى الوحدة، والرقاقة، والنظام
- البرمجة متعددة المواقع
- تقليل وقت الاختبار
- ترحيل برنامج الاختبار
- تحويل نمط الاختبار (STIL وWGL)
- بطاقة الاختبار بالمسبار، ولوحة التحميل للاختبار، وتصميم لوحة اختبار على مستوى النظام، والتصنيع والتحقق
- حلول اختبار على لوحة التحميل
التصميم
- طريقة تفكير تحقق التكامل على مستوى النظام
- فريق التصميم متوافق مع ITAR (اللوائح الأمريكية للاتجار الدولي بالأسلحة) وفقًا لبرنامج CGP الكندي
- مجموعة أدوات التصميم الأكثر تقدمًا
- أتمتة مخصصة وفحص متكامل
التوصيف
- تقنيات تحليلية رائدة على امتداد البنية التقنية بالكامل
- تحليلات الفشل المادي
- تركيبة المواد
- توصيف العملية
النمذجة
- رؤى موثوق بها مستندة إلى خبرة كبيرة في موثوقية التغليف
- خوارزميات رياضية حصرية، مع تعليمات برمجية ونماذج مخصصة
- حدود ثقة متوقعة مرتبطة إحصائيًا ببيانات التصنيع
حل CPO - CSPO متكامل.
- تجميع EIC + PIC
- مرفق مصفوفة الألياف الضوئية
- اختبار CSOP
- تجميع CPO/SiP
- اختبار CPO/SiP
مميزات تطوير CPO
- زيادة كثافة الألياف
- مسافة 125 ميكرومترًا بين النقاط مع قطر ألياف 80 ميكرومترًا
- تجميع الشريط مع 35 ليفًا
- إرفاق الليزر
- ليزر مدمج في الرقاقة
- موصِّلات مدمجة
تجميع أشباه الموصلات واختبارها
1972: افتتاح موقع Bromont
1996: مزود عالمي لمعالجات أجهزة الألعاب
2016: نظام z13 - شريحة 8 أنوية بتردد 5.2 جيجاهرتز على مواد عضوية
2018: SiP، بطاقات صغيرة - برنامج Z - أجهزة التشفير.
2022: الذكرى الخمسين للتأسيس
لوائح الاتّجار الدولي بالأسلحة (ITAR)
- موظفو الهندسة والتصنيع المعتمدون
- ضوابط الوصول الآمن لأرضية التصنيع
- التتبُّع الآلي للنظام، والتخزين الآمن، وتمرير عنصر التتبُّع ورفضه
- المساءلة الكاملة من الاستلام إلى الشحن
المعلومات غير المصنفة الخاضعة للتحكم (CUI)
- تم تنفيذ جميع ضوابط ITAR
- فريق مخصص للتعامل مع المتطلبات الخاصة للمعلومات غير المصنفة الخاضعة للتحكم (CUI)
- تقارير إضافية ورصد للمنتجات وغيرها.
سري
- تم تنفيذ جميع ضوابط ITAR وCUI
- فريق مخصص للتعامل مع المتطلبات الخاصة بالعمل المصنف من وزارة الدفاع الأمريكية.
قدرة كاملة على تدفق العمليات من تجميع المواد في مرحلة MRL وصولًا إلى التجميع والاختبار، مع التركيز على تمكين تقنية 3DHI باستخدام الترابط الهجين، وتمكين الركيزة عالية الكثافة (HD)، وتقنية جسر DBHi. تستفيد IBM Bromont والشركات المصنِّعة الأصلية (OEM) من 50 عامًا من الخبرة في التصنيع لخدمة كل من شركة IBM والعملاء الخارجيين في إنتاج شرائح الفليب المتقدمة، وSiP، واختبارات الإنتاج.
وفرة الطاقة النظيفة
- تعتمد مقاطعة كيبيك بشكل كبير على الطاقة الكهرومائية، وهي مصدر طاقة نظيفة ومتجددة.
- 99 في المائة من جميع الطاقة المنتجة في مقاطعة كيبيك هي طاقة متجددة.
- تقِل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري (GHG) من محطات توليد الطاقة الكهرومائية في مقاطعة كيبيك بمقدار 70 مرة عن محطات الطاقة التي تعمل بالفحم.
شبكة الطاقة النظيفة
- تمتلك مقاطعة كيبيك واحدة من أقل شبكات الكهرباء في العالم من حيث كثافة الانبعاث الكربوني.
- تُعَد شبكة الطاقة في مقاطعة كيبيك، وهي الأكبر في أمريكا الشمالية، واحدة من أكثر الأنظمة موثوقية في العالم.
- منذ عام 2013، تطبِّق مقاطعة كيبيك نظام الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري والتجارة (SPEDE) لمكافحة تغيُّر المناخ.
وفرة إمدادات المياه
- تتمتع مقاطعة كيبيك بإمكانية الوصول إلى موارد وفيرة من المياه العذبة، وهي ضرورية لصناعة أشباه الموصِّلات.
التزام الحكومة بالاستدامة
- التزمت حكومة مقاطعة كيبيك بخفض انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بنسبة 37.5 في المائة عن مستويات عام 1990 بحلول عام 2030.
- كما التزمت مقاطعة كيبيك أيضًا بأن تصبح محايدة للكربون بحلول عام 2050.
مختبرات تطوير IBM الموجودة في خط سكة حديد شمال شرق الولايات المتحدة تدفع الابتكار في تكنولوجيا أشباه الموصِّلات للنهوض بمستقبل الحوسبة.
أكبر منظمة بحثية صناعية في العالم، تضم أكثر من 1,500 عالم ومهندس وتعمل على تصميم ما هو قادم في مجال الحوسبة.
100 ألف قدم مربعة من مساحة مصانع أشباه الموصِّلات، مع العديد من أكبر الإنجازات في الصناعة التي تأتي من هذا الموقع.
تستفيد IBM Bromont من شراكتها مع C2MI للاستفادة من المعدات المتطورة من أكثر من 70 شركة مصنِّعة للمعدات.
مع استمرار ارتفاع الطلب على الرقائق بسبب تقدم الذكاء الاصطناعي والحوسبة السحابية، تتعاون حكومتا كندا ومقاطعة كيبيك مع شركة IBM لتدعيم مستقبل سلسلة إمداد الرقائق في أمريكا الشمالية من خلال تعزيز قدرات التجميع والاختبار والتغليف في مصنع IBM في برومونت، بمقاطعة كيبيك.
وستستثمر الكيانات الثلاثة ما يصل إلى 187 مليون دولار كندي لتعزيز قدرات التجميع والاختبار والتغليف في المصنع، ما يُتيح لشركة IBM التوسع في أبحاثها وتطويرها لأساليب التصنيع القابلة للتوسع وعمليات التجميع المتقدمة الأخرى.
بدأت برومونت رحلة تحولها الرقمي في مايو 2024، بهدف رفع عمليات تغليف واختبار أشباه الموصِّلات إلى قمة التصنيع الذكي. حيث ستعمل هذه المبادرة على بناء أساس نسيج قوي من البيانات المتكاملة، ما يسهِّل عملية التكامل بين تقنيات الذكاء الاصطناعي/العلم الآلي المتقدمة. سيُتيح المصنع الذكي إمكانية المراقبة التنبؤية والفورية لفحوصات الجودة والاستفادة من تحليلات البيانات الكبيرة للتنبؤ بأعطال المعدات بشكل استباقي. سيتم أيضًا تنفيذ برج مراقبة لتوحيد البيانات والرؤى الحيوية، ما يُتيح اتخاذ قرارات مدروسة عبر مستويات الإدارة. تهدف برومونت من خلال هذه التحسينات في إدارة الأداء والجودة الأصلية، إلى تحسين الكفاءة التشغيلية والموثوقية، ووضع معيار جديد في مجال الصناعات.
تهدف المرحلة الأولى إلى زيادة قدرة التجميع والاختبار لتقنيات التغليف المتقدمة من نوع fcBGA، بالإضافة إلى إضافة سعة لتجميع تقنيات Si Photonics. ستضيف المرحلة 1.5 ضمن خطة التوسعة قدرات تركيب الرقائق وتغليف الرقائق على مستوى اللوحة بتقنية الفان-آوت قبل حلول النصف الثاني من 2026. وستساهم هذه الإضافة في إنشاء حل متكامل في أمريكا الشمالية لكل من البحث والتطوير والتصنيع عالي الحجم، ما يستفيد من التعاون مع مراكز أبحاث IBM لتحقيق التآزر بين المختبر والمصنع. علاوة على ذلك، تعمل شركة IBM مع شريكها في التطوير C2MI، الواقع بجانب مصنع IBM في برومونت، لوضع اللمسات الأخيرة على الخطط لإضافة عمليات إنهاء الرقائق لحلول Si Interposer بتقنية 2.5D وحلول 3D. من المقرر أيضًا أن يبدأ الإنتاج لهذه الإضافة في موقع C2MI في النصف الثاني من 2026.
إذا سبق لك أن قرأت أي شيء عن أشباه الموصِّلات، فربما تكون قد رأيت صورة لشخص يحمل رقاقة. وهي أقراص سيليكون تحتوي على مئات من رقائق الكمبيوتر المستقبلية.
نعمل على تطوير مواد جديدة لكل من أصغر وأكبر مقياس للطول في تصنيع أشباه الموصلات؛ إذ يشمل ذلك المقياس الأصغر من 20 نانومترًا والأكبر من 20 مم.
حقَّق الباحثون في IBM وASMPT إنجازًا كبيرًا بتقنية الربط الهجين التي تقلل بشكل كبير من حجم الاتصال بين المدخلات والمخرجات بين شريحتين، ما يفتح الطريق أمام العديد من التصاميم الجديدة للرقائق الحاسوبية.