تکنولوژی بسته بندی چیست و چگونه کار می کند؟

در مسابقه برای ساخت الکترونیک های کوچکتر ، سریعتر و قدرتمندتر-از تلفن های هوشمند فوق العاده نازک گرفته تا پوشیدنی های پزشکی جمع و جور-قرار دادن تراشه جانبی سنتی در کنار هم به یک دیوار برخورد کرده است. بسته بندی را روی فناوری Package (POP) وارد کنید: یک راه حل تغییر بازی که بسته های تراشه (به عنوان مثال ، یک پردازنده در پایین ، حافظه در بالا) را به صورت عمودی جمع می کند ، و در حالی که عملکرد را تقویت می کند ، فضای PCB را تا 50 ٪ کاهش می دهد. پاپ فقط مربوط به صرفه جویی در فضای نیست. این مسیرهای سیگنال را کوتاه می کند ، مصرف برق را کاهش می دهد و به روزرسانی ها را آسان تر می کند - برای دستگاه هایی که هر میلی متر و میلی وات اهمیت دارند ، بسیار مهم است. این راهنما آنچه را که پاپ ، نحوه عملکرد آن ، مزایای اصلی آن ، برنامه های دنیای واقعی و آخرین پیشرفت های شکل گیری آینده خود را تجزیه می کند.

غذای اصلی
1. بهره وری فضایی: تراشه های پشته های پاپ به صورت عمودی (در مقابل جانبی) ، ردیابی ردپای PCB با 30-50 ٪ دستگاه های نازک تر مانند ساعت های هوشمند و تلفن های تاشو.
عملکرد 2.Faster: مسیرهای کوتاه شده سیگنال بین تراشه های انباشته (به عنوان مثال ، CPU + RAM) تاخیر را با 20-40 ٪ و مصرف انرژی پایین تر از 15-25 ٪ کاهش می دهد.
3.Modularity: هر تراشه آزمایش شده و قابل تعویض به صورت جداگانه است.
4.Vortality: با تراشه های تأمین کنندگان مختلف (به عنوان مثال ، یک CPU Qualcomm + Samsung RAM) کار می کند و از ارتقاء پشتیبانی می کند (به عنوان مثال ، مبادله رم 4 گیگابایتی برای 8 گیگابایت).
5. برنامه های کاربردی: بر الکترونیک مصرفی (تلفن های هوشمند ، تبلت) ، خودرو (سیستم های ADAS) ، مراقبت های بهداشتی (مانیتورهای پوشیدنی) و 5G از راه دور (ایستگاه های پایه) حاکم است.

بسته بندی روی فناوری Package (POP) چیست؟
POP یک روش بسته بندی پیشرفته است که دو یا چند بسته نیمه هادی را به صورت عمودی جمع می کند و یک ماژول منفرد و جمع و جور ایجاد می کند. بر خلاف قرار دادن سنتی "جانبی" سنتی (جایی که CPU و RAM فضای PCB جداگانه را اشغال می کنند) ، پاپ اجاق گازهای مهم را پوشش می دهد-معمولاً یک تراشه منطقی (CPU ، SOC) در پایین و یک تراشه حافظه (درام ، فلاش) در بالا که توسط توپ های کوچک یا میکروبوم متصل شده است. این طراحی نحوه ساخت الکترونیک را تغییر می دهد و در اولویت بندی مینیاتوریزاسیون بدون قربانی کردن عملکرد قرار می گیرد.

تعریف اصلی و هدف
در هسته خود ، پاپ دو چالش بزرگ در الکترونیک مدرن را حل می کند:

1. محدودیت های فضایی: هرچه دستگاه ها نازک تر می شوند (به عنوان مثال ، تلفن های هوشمند 7 میلی متر) ، جایی برای تراشه های جانبی وجود ندارد. اجزای پشته های پاپ برای استفاده از فضای عمودی به جای افقی.
2. تنگناهای عملکرد: مسیرهای سیگنال طولانی بین تراشه های دوردست (به عنوان مثال ، پردازنده در یک انتهای PCB ، RAM از طرف دیگر) باعث تأخیر و از بین رفتن سیگنال می شود. تراشه های پاپ میلی متر از هم جدا ، انتقال داده های فوق العاده شارژ.

پاپ نیز مدولار است: هر تراشه قبل از انباشت آزمایش می شود. اگر یک تراشه حافظه شکست بخورد ، فقط آن قسمت را جایگزین می کنید - نه کل ماژول. این انعطاف پذیری یک مزیت بزرگ نسبت به بسته های یکپارچه (جایی که تراشه ها به طور دائم پیوند خورده اند) است و هزینه های تعمیر را 60 ٪ کاهش می دهد.

اجزای کلیدی یک پشته پاپ
یک مجموعه اصلی پاپ دارای چهار قسمت مهم است. طرح های پیشرفته برای عملکرد بهتر موارد اضافی مانند interposers اضافه می کنند:

مثال: ماژول POP یک تلفن هوشمند ممکن است دارای 5 نانومتر Snapdragon 8 Gen 4 (بسته پایین) باشد که دارای 8 گیگابایتی LPDDR5X RAM (بسته بالا) است که توسط توپ های لحیم کاری 0.4 میلی متر وصل شده است. این ماژول فقط 15 میلی متر × 15 میلی متر از فضای PCB را اشغال می کند-به اندازه محل قرارگیری جانبی.

چگونه فناوری پاپ کار می کند: فرآیند گام به گام
مونتاژ POP یک فرآیند دقیق محور است که برای اطمینان از تراز و قابلیت اطمینان ، به تجهیزات تخصصی (به عنوان مثال ، جت های توپ لحیم کاری لیزر ، بازرسان اشعه ایکس) نیاز دارد. در زیر گردش کار استاندارد وجود دارد:

1. آماده سازی قبل از مونتاژ
قبل از انباشت ، هر مؤلفه باید تمیز ، آزمایش و آماده شود تا از نقص جلوگیری شود:

تمیز کردن A.PCB: PCB پایه با امواج اولتراسونیک یا هوای فشرده تمیز می شود تا گرد و غبار ، روغن یا باقیمانده از بین برده شود که پیوندهای لحیم کاری را می شکنند.
کاربرد B.Solder Paste: از یک استنسیل (ورق فلزی نازک با سوراخ های ریز) برای اعمال مقدار دقیق خمیر لحیم کاری در مکان های پد PCB (جایی که بسته پایین در آن قرار دارد) استفاده می شود.
C.CHIP تست: تراشه های پایین (منطق) و بالا (حافظه) به صورت جداگانه (با استفاده از تجهیزات تست خودکار ، ATE) مورد آزمایش قرار می گیرند تا اطمینان حاصل شود که آنها کاربردی هستند.

2. قرار دادن بسته پایین
تراشه منطق (به عنوان مثال ، SOC) در ابتدا روی PCB قرار می گیرد ، زیرا این "پایه" پشته است:

A. PRECISION: یک دستگاه انتخاب و مکان (با دقت 1-5μm) بسته پایین را روی لنت های PCB پوشیده از خمیر قرار می دهد.
B.Temporary Fixing: این بسته با فشار کم درجه حرارت یا خلاء در محل نگهداری می شود تا از تغییر در هنگام بازتاب جلوگیری شود.

3. قرار دادن بسته بالا
تراشه حافظه به طور مستقیم در بالای بسته پایین جمع می شود ، که به لنت های لحیم کاری آن تراز شده است:

A.Soleder Ball Attachment: بسته برتر (حافظه) دارای توپ های لحیم کاری از پیش استفاده شده (0.06-0.9 میلی متر) در سطح پایین آن است. این توپ ها با طرح پد روی بسته پایین مطابقت دارند.
بررسی B.Alignment: یک سیستم بینایی (دوربین + نرم افزار) تضمین می کند که بسته بالا کاملاً با یک پایین هماهنگ است - حتی یک سوء استفاده از 0.1 میلی متر می تواند اتصالات را بشکند.

4
کل پشته برای ذوب شدن لحیم و ایجاد پیوندهای دائمی گرم می شود:

A.oven پردازش: بسته های انباشته PCB + از طریق اجاق گاز بازتابی با مشخصات دمای کنترل شده (به عنوان مثال ، قله 250 درجه سانتیگراد برای لحیم کاری بدون سرب) عبور می کنند. این خمیر لحیم کاری (روی PCB) و توپ های لحیم کاری بسته بالا را ایجاد می کند و اتصالات الکتریکی و مکانیکی قوی را تشکیل می دهد.
B.Cooling: پشته به آرامی خنک می شود تا از استرس حرارتی جلوگیری شود (که باعث ترک لحیم کاری می شود)-برای قابلیت اطمینان طولانی مدت بسیار مهم است.

5. بازرسی و آزمایش
هیچ ماژول پاپ کارخانه را بدون بررسی دقیق ترک نمی کند:

بازرسی اشعه تبر: دستگاه های اشعه ایکس به دنبال نقص های پنهان (به عنوان مثال ، حفره های لحیم کاری ، توپ های گمشده) هستند که برای چشم غیر مسلح نامرئی هستند.
تست الکتریکی: یک تستر "پروب پرواز" بررسی می کند که آیا سیگنال ها به درستی بین بسته های بالا/پایین و PCB جریان دارند.
C. تست مکانیکی: این ماژول در معرض دوچرخه سواری حرارتی (به عنوان مثال ، -40 درجه سانتیگراد تا 125 درجه سانتیگراد) و تست های ارتعاش قرار می گیرد تا اطمینان حاصل شود که از استفاده در دنیای واقعی زنده مانده است.

نکته حرفه ای: طرح های پیشرفته POP از Vias از طریق سیلیکون (TSV) استفاده می کنند-سوراخ های حفر شده از طریق تراشه ها-برای اتصال لایه ها به جای فقط توپ های لحیم کاری. TSV ها تاخیر سیگنال را 30 ٪ کاهش می دهند و انباشت سه بعدی (بیش از دو لایه) را فعال می کنند.

جزئیات بحرانی: اتصال و مواد
"چسب" که کار پاپ را ایجاد می کند ، سیستم اتصال اتصال آن - توپ های شستشو یا میکروبام ها - و مواد مورد استفاده برای ساخت پشته است. این گزینه ها به طور مستقیم بر عملکرد ، قابلیت اطمینان و هزینه تأثیر می گذارد.

توپ های لحیم کاری: ستون فقرات اتصالات پاپ
توپ های لحیم کاری اصلی ترین راه بسته های بالا و پایین هستند. اندازه ، آلیاژ و قرارگیری آنها تعیین می کند که پشته چقدر خوب کار می کند:

interposers: اتصالات پیشرفته برای پاپ با کارایی بالا
برای دستگاه های رده بالا (به عنوان مثال ، ایستگاه های پایه 5G ، GPU های بازی) ، POP برای حل چالش های سیگنال و گرما از Interpeposers-لایه های بین بسته های بالا و پایین-استفاده می کند:

1. یک متقابل چیست؟ یک ورق نازک (سیلیکون ، شیشه یا مواد آلی) با سیم های ریز یا TSV که به عنوان "پل" بین تراشه ها عمل می کنند. این قدرت را توزیع می کند ، متقاطع را کاهش می دهد و گرما را پخش می کند.
2.Silicon Interposers: استاندارد طلا برای عملکرد بالا. آنها سیم کشی فوق العاده Fine (عرض 1-5μm) و TSV دارند و 100000+ اتصالات را در هر ماژول امکان پذیر می کنند. در تراشه هایی مانند GPU های Nvidia استفاده می شود.
3. glass interposers: جایگزین نوظهور - از سیلیکون ، مقاومت در برابر حرارت بهتر و سازگار با پانل های بزرگ. ایده آل برای تراشه های 5G و مرکز داده.
4. Interposer های ارگانیک: کم هزینه ، انعطاف پذیر و سبک وزن. در دستگاه های مصرف کننده (به عنوان مثال ، تلفن های هوشمند میان رده) استفاده می شود که در آن هزینه بیشتر از عملکرد شدید است.

مثال: گاوهای TSMC (تراشه روی ویفر روی بستر) یک نوع پاپ پیشرفته است که از یک interposer سیلیکون برای جمع آوری یک GPU با HBM (حافظه باند بالا) استفاده می کند. این طراحی 5 برابر پهنای باند بیشتر از قرار دادن جانبی سنتی در کنار هم ارائه می دهد.

مزایای فناوری پاپ
پاپ فقط یک ترفند صرفه جویی در فضا نیست بلکه مزایای ملموس را برای طراحان دستگاه ، تولید کنندگان و کاربران نهایی ارائه می دهد.

1. راندمان فضا: مزیت شماره 1
بزرگترین نقطه فروش پاپ توانایی آن در کوچک شدن ردپای PCB است. با جمع کردن تراشه ها به صورت عمودی:

A. Reduced Size: یک ماژول POP (CPU + RAM) 30-50 ٪ فضای کمتری نسبت به قرار دادن جانبی در کنار هم می گیرد. به عنوان مثال ، یک ماژول پاپ 15 میلی متر × 15 میلی متر جایگزین دو تراشه 12 میلی متر × 12 میلی متر (که 288 میلی متر در مقابل 225mm² را اشغال می کند).
دستگاه های B.Thinner: انباشت عمودی نیاز به آثار گسترده PCB بین تراشه ها را از بین می برد و طرح های نازک تری را فعال می کند (به عنوان مثال ، تلفن های هوشمند 7 میلی متر در مقابل مدل های 10 میلی متر با بسته بندی سنتی).
C.More ویژگی ها: از فضای ذخیره شده برای باتری های بزرگتر ، دوربین های بهتر یا سنسورهای اضافی استفاده می شود - برای الکترونیک مصرفی رقابتی.

2. تقویت عملکرد: سریعتر ، کارآمدتر
مسیرهای سیگنال کوتاهتر بین تراشه های انباشته عملکرد را تغییر می دهد:

A. FASTER DATA: سیگنال ها فقط 1-2 میلی متر (در مقابل 10-20 میلی متر در طرح های جانبی) سفر می کنند و تأخیر (تأخیر) را تا 20-40 ٪ کاهش می دهند. این باعث می شود برنامه ها سریعتر بارگذاری شوند و بازی ها نرم تر اجرا شوند.
استفاده از قدرت B.LOWER: مسیرهای کوتاه تر به معنای مقاومت الکتریکی کمتری ، کاهش مصرف انرژی 15-25 ٪ است. یک تلفن هوشمند با پاپ می تواند 1-2 ساعت بیشتر با یک بار شارژ شود.
ج. کیفیت سیگنال: فاصله کمتر ، متقاطع (تداخل سیگنال) و از دست دادن ، بهبود قابلیت اطمینان داده ها-بحرانی برای حافظه 5G و پر سرعت (LPDDR5X) را کاهش می دهد.

جدول زیر این سودهای عملکرد را تعیین می کند:

3. مدولار بودن و انعطاف پذیری
طراحی مدولار پاپ سازگاری با نیازهای مختلف را آسان می کند:

تراشه های A.MIX و MATCH: شما می توانید یک پردازنده را از یک تأمین کننده (به عنوان مثال MediaTek) با RAM از دیگری (به عنوان مثال میکرون) جفت کنید - نیازی به طراحی مجدد کل بسته نیست.
ارتقاء B.Easy: اگر می خواهید نسخه "12 گیگابایتی" از تلفن هوشمند را ارائه دهید ، به جای تغییر PCB ، بسته بندی برتر (4 گیگابایت → 12 گیگابایت) را تعویض می کنید.
تعمیرات C.Simpler: اگر یک تراشه حافظه از بین برود ، فقط آن قسمت را جایگزین می کنید - نه کل ماژول CPU. این هزینه های تعمیر 60 ٪ را برای تولید کنندگان کاهش می دهد.

4. صرفه جویی در هزینه (بلند مدت)
در حالی که پاپ هزینه های مقدماتی بالاتری دارد (تجهیزات تخصصی ، آزمایش) ، با گذشت زمان صرفه جویی می کند:

هزینه های A.LOWER PCB: PCB های کوچکتر از مواد کمتری استفاده می کنند و به اثری کمتری نیاز دارند و هزینه های تولید را 10-15 ٪ کاهش می دهد.
مراحل مونتاژ B.Fewer: جمع کردن دو تراشه در یک ماژول نیاز به قرار دادن و لحیم کاری آنها را به طور جداگانه از بین می برد و زمان کار را کاهش می دهد.
C.Scaled تولید: با رشد پذیرش پاپ (به عنوان مثال ، 80 ٪ از تلفن های هوشمند پرچمدار از POP استفاده می کنند) ، اقتصادهای مقیاس پایین و هزینه تجهیزات.

برنامه های پاپ: جایی که امروز استفاده می شود
فناوری پاپ در همه جا وجود دارد - در دستگاه هایی که روزانه از آنها استفاده می کنیم و صنایع رانندگی نوآوری.

1. الکترونیک مصرفی: بزرگترین پذیرنده
دستگاه های مصرف کننده برای تعادل مینیاتوریزاسیون و عملکرد به POP متکی هستند:

A.SmartPhones: مدل های پرچمدار (آیفون 15 Pro ، Samsung Galaxy S24) از POP برای ماژول های SOC + RAM خود استفاده می کنند و طرح های نازک را با رم 8 گیگابایتی -16 گیگابایتی امکان پذیر می کنند.
B.Wearables: ساعتهای هوشمند (Apple Watch Ultra ، Garmin Fenix) از ماژول های پاپ کوچک (5 میلی متر 5 میلی متر) استفاده می کنند تا یک CPU ، RAM و حافظه فلش را در یک مورد 10 میلی متر قرار دهند.
C.tablets & Laptops: دستگاه های 2 در 1 (Microsoft Surface Pro) از POP برای صرفه جویی در فضای باتری های بزرگتر استفاده کنید و عمر باتری را 2-3 ساعت افزایش دهید.
D.Gaming Consoles: Handhelds (Nintendo Switch OLED) از POP استفاده کنید تا یک پردازنده NVIDIA TEGRA سفارشی را با RAM جمع کنید و گیم پلی صاف را به شکل جمع و جور ارائه دهید.

2. خودرو: اتومبیل های متصل
اتومبیل های مدرن از پاپ در سیستم های بحرانی استفاده می کنند که در آن فضا و قابلیت اطمینان اهمیت دارند:

A.ADAS (سیستم های پیشرفته کمک به راننده): ماژول های پاپ رادار ، دوربین و سیستم های LIDAR - محاصره یک پردازنده با حافظه ، تأخیر را کاهش می دهد و به اتومبیل ها کمک می کند تا سریعتر نسبت به خطرات واکنش نشان دهند.
B.Infotainment: از صفحه نمایش لمسی خودرو از POP برای اجرای ناوبری ، موسیقی و ویژگی های اتصال بدون اشغال فضای داشبورد زیاد استفاده کنید.
اجزای C.EV: سیستم های مدیریت باتری وسیله نقلیه الکتریکی (BMS) از POP برای جمع آوری یک میکروکنترلر با حافظه استفاده می کنند و سلامت باتری را در زمان واقعی کنترل می کنند.

3. مراقبت های بهداشتی: وسایل پزشکی کوچک و قابل اعتماد
پوشیدنی های پزشکی و ابزارهای قابل حمل به مینیاتوریزاسیون پاپ بستگی دارد:

A. Monitors قابل استفاده: دستگاه هایی مانند Apple Watch Series 9 (با ECG) از POP استفاده می کنند تا یک سنسور ضربان قلب ، پردازنده و حافظه را در یک گروه 10 میلی متر ضخیم قرار دهند.
تشخیص قابل تشخیص: کنتورهای گلوکز خون دستی از POP برای پردازش سریع داده ها و ذخیره نتایج - مهم برای بیماران دیابت استفاده کنید.
C. دستگاه های قابل پیوند: در حالی که بیشتر ایمپلنت ها از بسته بندی های کوچکتر استفاده می کنند ، برخی از دستگاه های خارجی (به عنوان مثال ، پمپ های انسولین) از POP برای تعادل اندازه و عملکرد استفاده می کنند.

4. ارتباط از راه دور: 5G و فراتر از آن
شبکه های 5G به تراشه های سریع و جمع و جور نیاز دارند - Pop ارائه می دهد:

A.Base Stations: ایستگاه های پایه 5G از POP برای پشته پردازنده های سیگنال با حافظه استفاده می کنند و هزاران اتصال را در یک واحد کوچک در فضای باز اداره می کنند.
B.Routers & Modems: روترهای خانگی 5G از POP برای صرفه جویی در فضا ، نصب مودم ، پردازنده و رم در دستگاه به اندازه یک کتاب استفاده می کنند.

جدول زیر برنامه های صنعت پاپ را خلاصه می کند:

آخرین پیشرفت در فناوری پاپ
پاپ به سرعت در حال تحول است و ناشی از تقاضا برای دستگاه های حتی کوچکتر و سریعتر است. در زیر تأثیرگذارترین تحولات اخیر:
1. 3D POP: جمع آوری بیش از دو لایه
پشته های پاپ سنتی دو لایه (CPU + RAM) ، اما 3D POP بیشتر اضافه می کند - یکپارچه سازی حتی بالاتر:

A.TSV انباشت: از طریق سیلیکون VIAS (TSV) از طریق تراشه ها برای اتصال سه یا چند لایه (به عنوان مثال ، CPU + RAM + FLASH Memory) مته. ماژول های 3D POP سامسونگ برای تلفن های هوشمند 3 لایه پشته ، با ارائه فلاش 12 گیگابایتی + 256 گیگابایتی در یک بسته 15 میلی متر × 15 میلی متر.
B.Wafer-Level Pop (WLPOP): به جای جمع کردن تراشه های جداگانه ، کل ویفرها به هم پیوند می خورند. این باعث کاهش هزینه می شود و تراز را بهبود می بخشد-در دستگاه های با حجم بالا مانند تلفن های هوشمند میان رده استفاده می شود.

2. پیوند هیبریدی: اتصالات مس به مس
توپ های لحیم کاری با اتصال هیبریدی (پیوندهای مس به مس) برای عملکرد فوق العاده بالا جایگزین می شوند:

A. چگونه کار می کند: لنت های کوچک مس در بسته های بالا و پایین به هم فشرده می شوند و یک اتصال مستقیم و با مقاومت کم ایجاد می کنند. بدون لحیم لازم نیست.
B.benefits: 5 برابر اتصالات بیشتر در هر میلی متر مربع نسبت به توپ های لحیم کاری ؛ تأخیر پایین (1ns در مقابل 2NS) ؛ انتقال بهتر حرارت در تراشه های پیشرفته مانند GPU MI300X AMD (برای مراکز داده AI) استفاده می شود.

3. Interposers پیشرفته: مواد شیشه ای و ارگانیک
Interposers سیلیکون برای عملکرد عالی اما گران است. مواد جدید در حال دسترسی بیشتر در دسترس هستند:

A. Glass Interposers: ارزان تر از سیلیکون ، مقاومت در برابر حرارت بهتر و سازگار با پانل های بزرگ. از interposers شیشه ای کورنینگ در ایستگاه های پایه 5G استفاده می شود و در هر ماژول 100000+ اتصالات را امکان پذیر می کند.
Interposer B. Organic: انعطاف پذیر ، سبک و کم هزینه. در دستگاه های مصرف کننده مانند ساعت هوشمند استفاده می شود ، که در آن نیازهای عملکرد پایین تر از مراکز داده است.

4. اپتیک بسته بندی شده (CPO): ادغام تراشه ها و اپتیک
برای مراکز داده ، CPO اجزای نوری (به عنوان مثال ، لیزرها ، ردیاب ها) را با پشته های پاپ ادغام می کند:

A. چگونه کار می کند: بسته بالا شامل قطعات نوری است که داده ها را از طریق فیبر نوری ارسال یا دریافت می کند ، در حالی که بسته پایین یک CPU/GPU است.
B.benefits: 50 ٪ مصرف انرژی کمتری نسبت به اپتیک جداگانه ؛ پهنای باند 10 برابر بیشتر (100 گیگابیت در ثانیه+ در هر کانال). مورد استفاده در مراکز داده ابری (AWS ، Google Cloud) برای رسیدگی به بار کاری هوش مصنوعی.

5. پاپ سطح پانل (PLPOP): تولید انبوه در مقیاس
بسته بندی سطح پانل صدها ماژول پاپ را روی یک صفحه بزرگ (در مقابل ویفرهای جداگانه) ایجاد می کند:

A.Benefits: زمان تولید را 40 ٪ کاهش می دهد. هزینه هر ماژول را 20 ٪ کاهش می دهد. ایده آل برای دستگاه های با حجم بالا مانند تلفن های هوشمند.
B.Challenge: پانل ها می توانند در طول پردازش خم شوند - مواد جدید (به عنوان مثال ، بسترهای ارگانیک تقویت شده) این مسئله را حل کنند.

پرسش
1. تفاوت بین بسته بندی های POP و 3D IC چیست؟
پشته های پاپ بسته های تکمیل شده (به عنوان مثال ، یک بسته CPU + یک بسته RAM) ، در حالی که تراشه های لخت 3D IC با استفاده از TSV ها. POP مدولار تر است (جایگزینی تراشه ها آسان تر) ، در حالی که 3D IC کوچکتر و سریعتر است (برای دستگاه های با کارایی بالا مانند GPU بهتر است).

2. آیا پشته های پاپ می توانند دمای بالایی را تحمل کنند (به عنوان مثال در اتومبیل)؟
بله-POP درجه یک اتمتیو از لحیم کاری مقاوم در برابر گرما (به عنوان مثال ، آلیاژ سرب قلع) و مواد (اتمام Enig) استفاده می کند که از -40 درجه سانتیگراد تا 125 درجه سانتیگراد زنده مانده است. برای اطمینان از قابلیت اطمینان ، به 1000+ چرخه حرارتی آزمایش می شود.

3. آیا پاپ فقط برای دستگاه های کوچک است؟
خیر - در حالی که پاپ در تلفن های هوشمند/پوشیدنی رایج است ، در سیستم های بزرگی مانند ایستگاه های پایه 5G و سرورهای مرکز داده نیز استفاده می شود. اینها از ماژول های بزرگتر POP (20 میلی متر × 20 میلی متر+) با Interposers استفاده می کنند تا بتوانند با توان بالا استفاده کنند.

4. هزینه فناوری پاپ در مقایسه با بسته بندی های سنتی چقدر است؟
POP دارای 20 تا 30 ٪ هزینه های پیش فرض بالاتر (تجهیزات ، آزمایش) است ، اما پس انداز طولانی مدت (PCB های کوچکتر ، تعمیرات کمتر) این را جبران می کند. برای تولید با حجم بالا (واحدهای 1M+) ، پاپ ارزان تر از بسته بندی سنتی می شود.

5. آیا می توان از پاپ با تراشه های AI استفاده کرد؟
تراشه های کاملاً - AI (به عنوان مثال ، NVIDIA H100 ، AMD MI300) از انواع پیشرفته POP (با Interposers) برای پشته GPU با حافظه HBM استفاده می کنند. این امر به بارهای کار پهنای باند بالا نیاز دارد.

پایان
فناوری بسته بندی شده در بسته (POP) تعریف کرده است که چگونه ما الکترونیک های مدرن را می سازیم - "خیلی کوچک" را به "درست درست" برای دستگاه های از تلفن های هوشمند به ایستگاه های پایه 5G تبدیل می کنیم. با جمع کردن تراشه ها به صورت عمودی ، POP چالش های دوگانه مینیاتوریزاسیون و عملکرد را حل می کند: فضای PCB را 30 تا 50 ٪ کاهش می دهد ، 60 ٪ تأخیر را کاهش می دهد و 25 ٪ مصرف انرژی را کاهش می دهد - در حالی که طرح های ماژولار و قابل تعمیر را حفظ می کند.

با پیشرفت فناوری ، پاپ فقط بهتر می شود. انباشت سه بعدی ، پیوند هیبریدی و متخصصان شیشه ای محدودیت های آن را تحت فشار قرار می دهند و حتی دستگاه های کوچکتر ، سریعتر و کارآمدتری را نیز قادر می سازند. برای صنایعی مانند خودرو (ADA) و مراقبت های بهداشتی (مانیتورهای پوشیدنی) ، پاپ فقط یک لوکس نیست - این یک ضرورت برای برآورده کردن اندازه و الزامات قابلیت اطمینان است.

برای طراحان و تولید کنندگان ، پیام واضح است: پاپ فقط یک روند بسته بندی نیست - این آینده الکترونیک است. این که آیا شما در حال ساختن یک تلفن هوشمند نازک ، یک سیستم اتومبیل ناهموار هستید یا یک GPU مرکز داده ، POP صرفه جویی در فضا ، عملکرد و انعطاف پذیری لازم برای حضور در رقابت را ارائه می دهد. با افزایش تقاضا برای دستگاه های کوچکتر و باهوش تر ، پاپ در صدر نوآوری باقی خواهد ماند - به نمایش الکترونیک هایی که فردا استفاده می کنیم.