הטכנולוגיות המתקדמות של KLA משפיעות על ייצור המכונית האוטונומית העתידית

חברת KLA מספקת פתרונות בקרה ומדידה לשבבים ולמעגלים מודפסים, ומהווה שחקן מרכזי בפיתוח המארזים המתקדמים בתחום, במטרה להביא לאפס טעויות בתהליך הייצור של טכנולוגיות חדשניות הדורשות כוח מחשוב רב

מארזים מתקדמים של שבבים הם שלב חיוני בתהליכי הייצור והתכנון של מכשירים אלקטרונים מורכבים, ויש להם השפעה קריטית על הביצועים והיכולות של המכונית האוטונומית לדוגמה. האריזה למעשה מאפשרת לאגד מספר רב של רכיבי חומרה זעירים בתוך מארז ולהפוך אותם למכשיר אלקטרוני אחד, והיא מהווה את השלב הסופי של תהליך הייצור.

במבט על, שיטת האריזה של השבבים והרכיבים השונים שמרכיבים את פרוסת הסיליקון, או לחילופין את המעגל המודפס, משפיעה על עוצמת הפעולה של הרכיבים, רמת הביצועים והעלות, וברמת המיקרו, היא משפיעה על הפונקציונליות של כל שבב ושבב. השפעה זו מתגלגלת, במוקדם או במאוחר, אל הצרכן ומשפיעה על הביצועים של המכשיר האלקטרוני וגם על העלות שלו.

השפעת משבר השבבים העולמי

בעולם המוליכים למחצה נהוג לומר, מזה זמן, כי חוק מור הגיע לקצה גבולות הפיזיקה והיום תהליכי הייצור מתקשים לרדת לרזולוציות מזעור שבבים של 1.5 ננומטר ופחות מזה. טכנולוגיות חדשניות בתחומים של מחשוב ענן, ביג דאטה, בינה מלאכותית, מובייל וכלי רכב חשמליים ואוטונומיים, דורשות כוח מחשוב רב ותעשיית השבבים צריכה לתת מענה לדרישות שרק הולכות וגדלות.

בנוסף, משבר השבבים העולמי והגידול המשמעותי בביקושים למוצרי אלקטרוניקה גורם ללקוחות שלנו – יצרניות שבבים ומיקרו-אלקטרוניקה מן המובילות בעולם – לנסות לצופף רכיבים על גבי פרוסות הסיליקון במרחב הדו-מימדי. אלא שהדרישה לייצר מערכות זעירות יותר ומדויקות יותר – מסבכת את העניינים. מזעור במישור הדו-מימדי מחייב רמת דיוק גבוהה יותר במדידה, ומהירות גבוהה יותר ברמת ניתוח האות ומעבר המידע.

הפתרון לאתגר זה טמון בשיטת המארזים המתקדמים (advanced packaging) או במילים אחרות –  במעבר לארכיטקטורת תלת-מימד. המבנה הרב–קומתי מאפשר ליצור פתרונות שמתבססים על אופטימיזציה של מספר טכנולוגיות יחד. כך ניתן להרכיב על גבי פרוסת הסיליקון רכיבים שונים, כגון רכיב זיכרון, מעבדים ואחרים, הטובים מסוגם, גם אם פותחו על ידי יצרנים שונים.

בפועל, טכניקת המארזים המתקדמים מבוססת על הדבקה של שתים, שלוש פרוסות סיליקון זו לזו ואף בנייה לגובה של שבבים בודדים, ברמה של מאות שכבות זו על גבי זו, משל היו המהנדסים משחקים בקוביות. ובניגוד לשיטות אריזה מיושנות, שיטה זו כוללת גם משנה סדורה של תהליכים ושיטות עבודה וכל אלו מתבטאים בסופו של דבר בגידול ניכר ברמת הביצועים של המכשיר.

להגדיל את הפונקציונליות

ההאטה בחוק מור, משפיעה גם על ענף המעגלים המודפסים (PCB), ובמיוחד על יחידות ה- ICS
(IC substrates), המהוות שכבה המחברת בין השבבים ללוחות המעגלים המודפסים. אם בעבר כל יחידה כזאת חיברה שבב אחד ללוח, הרי שהיום באמצעות טכנולוגית המארזים המתקדמים והמבנים ההטרוגניים כל יחידה יכולה להכיל מספר שבבים, מסוגים שונים (זיכרון, לוג’יק, אנטנה וכו’) וכך מתקבלת יחידה אחת עם פונקציונליות מאד גבוהה.

חטיבת המעגלים המודפסים של KLA מספקת פתרונות יצור ובדיקה למעגלים מתקדמים, ברוחב קו של עד 5 מיקרון, והלוחות המכילים את המארזים המתקדמים משמשים היום מרכזי נתונים ושרתים מדור 5, ומשפרים את הביצועים בתחומים המצריכים העברת כמויות גדולות של דאטה במהירות גבוהה. בעתיד, אנו צופים כי יחידות מתקדמות יותר ישולבו גם במחשבים שולחנים מתקדמים, מחשבים ניידים, ברכב האוטונומי ועוד.

שוק ש של 24 מיליארד דולר

ממחקר של חברתMordor Intelligence  עולה כי היקף שוק המארזים המתקדמים מוערך ב-24 מיליארד דולר בקירוב, וצפוי לרשום גידול של 8% בקירוב ולהגיע ל- 38 מיליארד דולר ב- 2026. ברוח מגמה זו, KLA עובדת יד ביד עם השותפות הטכנולוגיות שלה על מנת לפתח את הפתרונות החדשניים שצריכים לעמוד בדרישות הדור הבא של המארזים המתקדמים. כחברה שמחזיקה תפקיד מרכזי באיכות המכשירים שמגיעים אלינו לידיים, KLA מספקת מכונות מתקדמות לבקרת תהליכים שמנטרות את כל שכבות פרוסות הסיליקון והשבבים, ומאתרות באגים וחריגות באיכות הייצור של לקוחותיה. ובתחום השבבים והמיקרו-אלקטרוניקה כידוע, יש אפס סובלנות לטעויות מכל סוג, שכן אלו יפגעו ישירות בביצועים של המכשירים של כל אחד מאיתנו.

מאחר והגישה של מזעור ודחיסת כמות רבה של רכיבים על גבי פרוסת סיליקון אחת או מעגל מודפס אחד, אינה זרה לתעשייה, ההתפתחות האבולוציונית מעולם דו-מימדי לעולם תלת-מימדי באמצעות טכנולוגית המארזים המתקדמים היא אך טבעית. ואילו KLA, בזכות הסינרגיה בין החטיבות שלה אשר מאפשרת לה, לדוגמה במקרה זה, לתת  מענה בתחום המארזים המתקדמים לשוק המוליכים למחצה ולשוק יחידות ה- ICS גם יחד, היא בין החברות היחידות בשוק אשר יכולות לתת ללקוחות הקצה פתרון מלא בראייה הוליסטית, וכך להוות שחקן מרכזי בתהליך הייצור של מארזים מתקדמים.

הכותבים הם מנהל חטיבת מדידות אופטיות וסמנכל השיווק בחטיבת המעגלים המודפסים של KLA   


ד"ר עידו דולב ומני גנץ, KLA

תגובות סגורות