उन्नत पैकेजिंग थर्मल प्रबंधन एआई, ईवी और ऑप्टिकल हार्डवेयर के लिए सीएनसी परिशुद्धता मशीनिंग मांग को फिर से आकार दे रहा है

मूर के कानून के बाद के युग में, अर्धचालक प्रदर्शन अब केवल ट्रांजिस्टर स्केलिंग द्वारा संचालित नहीं है।उन्नत पैकेजिंग और सिस्टम स्तर पर थर्मल नियंत्रण समान रूप से महत्वपूर्ण हो रहे हैंचिपलेट्स, 2.5 डी / 3 डी एकीकरण, सीआईसी / गाएन पावर डिवाइस, इनपी ऑप्टिकल कम्युनिकेशन चिप्स और एआई डेटा सेंटर हार्डवेयर खरीदारों के सीएनसी परिशुद्धता मशीनीकृत भागों की खरीद के तरीके को बदल रहे हैं।

भारत और अमेरिका में खरीद प्रबंधकों, अनुसंधान एवं विकास इंजीनियरों और परियोजना प्रबंधकों के लिए, सीएनसी मशीनिंग अब सरल आवासों या संरचनात्मक प्लेटों तक ही सीमित नहीं है।पिन-फिन बेसप्लेट, आरएफ परिरक्षण आवरण, ऑप्टिकल ट्रांससीवर आवास, वेफर वाहक और पीईईके पैकेजिंग फिटिंग अब चिप प्रदर्शन, थर्मल स्थिरता,इकट्ठा करने की दोहराव और बैच उत्पादन जोखिम नियंत्रण.

यह लेख बताता है कि उन्नत पैकेजिंग और उच्च-शक्ति वाले अर्धचालक प्रणालियों में सटीक एल्यूमीनियम अर्धचालक भाग समर्थन घटकों से कार्यात्मक हार्डवेयर में क्यों बदल रहे हैं।

क्यों उन्नत पैकेजिंग नई सीएनसी मशीनिंग मांग पैदा करता है

उन्नत पैकेजिंग में कई चिप्स, मेमोरी, त्वरक, इंटरकनेक्ट संरचनाएं और कार्यात्मक सामग्री को एक अधिक कॉम्पैक्ट पैकेज में एकीकृत किया जाता है। उन्नत पैकेजिंग पर एसईएमआई सामग्री 2 को उजागर करती है।5D/3D एकीकरण, फैन-आउट वेफर-स्तरीय पैकेजिंग, चिपलेट-आधारित आर्किटेक्चर और ऑप्टिकल I/O महत्वपूर्ण उद्योग दिशाओं के रूप में [1]।

यह एकीकरण प्रणाली स्तर पर प्रदर्शन में सुधार कर सकता है, लेकिन यह थर्मल पथों को भी छोटा करता है, थर्मल क्रॉसट्रॉक को बढ़ाता है और यांत्रिक संरेखण की कठिनाई को बढ़ाता है।अवसर चिप के स्वयं मशीनिंग नहीं हैअवसर अर्धचालक प्रणाली के चारों ओर दोहराने योग्य शीतलन संरचनाओं, पैकेजिंग फिटिंग, वाहक संरचनाओं और परिरक्षण आवरणों का निर्माण है।

विशिष्ट भागों में सीएनसी मशीनीकृत तरल शीतलन प्लेट, एल्यूमीनियम पिन-फिन बेसप्लेट, एनोडाइज्ड एल्यूमीनियम वेफर वाहक, पीईईके पैकेजिंग फिटिंग शामिल हैं,ऑप्टिकल ट्रांससीवर आवास और आरएफ परिरक्षण आवरण.

एआई डेटा सेंटर और पावर मॉड्यूल तरल शीतलन की मांग को बढ़ा रहे हैं

एआई सर्वर और उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग हार्डवेयर बिजली घनत्व में वृद्धि जारी रखते हैं। कुछ उच्च घनत्व वाले सिस्टम के लिए पारंपरिक वायु शीतलन अपर्याप्त हो रहा है।हालिया उद्योग कवरेज से पता चलता है कि एआई बुनियादी ढांचे के लिए प्रत्यक्ष-चिप तरल शीतलन एक व्यावहारिक दिशा बन रहा है, सीपीयू और जीपीयू को सील-लूप सिस्टम के भीतर सीधे ठंडा करने के लिए कोल्ड प्लेट का उपयोग करना [3].

यह प्रवृत्ति मशीनिंग आवश्यकताओं को बदलती है। एक तरल शीतलन प्लेट एक साधारण एल्यूमीनियम प्लेट नहीं है। यह आंतरिक चैनलों, सील सतहों,माउंटिंग फेस और थर्मल इंटरफेससीएनसी मशीनिंग तरल शीतलन प्लेट के लिए, खरीदारों को चैनल डिजाइन, सीलिंग ग्रूव, इनलेट और आउटलेट पोर्ट, सपाटता आवश्यकताओं, सतह मोटापा,दबाव परीक्षण और बैच निरीक्षण योजना.

SiC/GaN पावर मॉड्यूल में, उच्च वोल्टेज, उच्च आवृत्ति और उच्च शक्ति घनत्व केंद्रित गर्मी स्रोतों का निर्माण कर सकते हैं।तरल शीतलन बेसप्लेट और पावर मॉड्यूल आवास 6061/7075 एल्यूमीनियम की आवश्यकता हो सकती है, सीएनसी फ्रिलिंग, ड्रिलिंग, टैपिंग और सतह उपचार। अंतिम सामग्री और आयामी आवश्यकताओं को ग्राहक के चित्रों, थर्मल सिमुलेशन,सीलिंग डिजाइन और कार्य परिस्थितियाँ.

इनपी ऑप्टिकल और आरएफ मॉड्यूलों को अधिक सटीक शील्डिंग संलग्नकों की आवश्यकता होती है

ऑप्टिकल संचार में, डेटा सेंटर इंटरकनेक्ट और आरएफ मॉड्यूल, इनपी और संबंधित सामग्रियों का उपयोग अक्सर उच्च गति वाले ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक और रेडियो-आवृत्ति उपकरणों के लिए किया जाता है।ये प्रणाली न केवल गर्मी के प्रति संवेदनशील हैंवे विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप, संकेत प्रतिबिंब, गुहा संरेखण, कनेक्टर स्थिति और सतह उपचार के प्रति भी संवेदनशील हैं।

आरएफ परिरक्षण आवरणों और ऑप्टिकल ट्रांससीवर आवासों को आमतौर पर नियंत्रित गुहा आयामों, दीवार मोटाई, माउंटिंग छेद, कनेक्टर उद्घाटन और सतह की स्थिति की आवश्यकता होती है।प्रवाहकीय परिरक्षण आवश्यकताओं के लिए, निकेलिंग या अन्य प्रवाहकीय सतह उपचार डिजाइन का हिस्सा बन सकता है।

यदि ग्राहक के चित्रों में ±0.005 मिमी तक के महत्वपूर्ण आयामों की आवश्यकता होती है, तो आपूर्तिकर्ता को सीएनसी मशीनिंग प्रक्रिया, उपकरण पथ, स्थिरता विधि का मूल्यांकन करना चाहिए,सीएमएम निरीक्षण और पोस्ट-प्लेटिंग आयामी परिवर्तनकेवल "उच्च परिशुद्धता" कहने के बजाय, आपूर्तिकर्ता को यह परिभाषित करना चाहिए कि किन छेदों, गुहाओं, डेटा सतहों और कनेक्शन इंटरफेस को निरीक्षण की आवश्यकता है।

उन्नत पैकेजिंग उत्पादन में वेफर वाहक और पैकेजिंग फिक्स्चर छिपी हुई मांगें हैं

उन्नत पैकेजिंग के लिए न केवल चिप्स और पैकेजिंग उपकरण की आवश्यकता होती है। इसके लिए बड़ी संख्या में सहायक विनिर्माण हार्डवेयर घटकों की भी आवश्यकता होती है, जैसे कि उच्च अंत वेफर वाहक,पैकेजिंग उपकरण, परीक्षण फिटिंग, संरेखण प्लेट और हैंडलिंग ट्रे. ये भाग अंतिम उत्पाद के सामान नहीं हैं। वे प्रसंस्करण, हैंडलिंग, पोजिशनिंग, परीक्षण और दोहराए गए उत्पादन का समर्थन करते हैं।

एनोडाइज्ड एल्यूमीनियम वाहक उपयुक्त हो सकते हैं जब हल्के संरचना, आयाम नियंत्रण और सतह संरक्षण की आवश्यकता होती है।पीईईके लपटों पर विचार किया जा सकता है जब काम करने की स्थिति तापमान प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, विद्युत इन्सुलेशन, रासायनिक प्रतिरोध या स्वच्छ पर्यावरण संगतता। अंतिम सामग्री का चयन प्रक्रिया तापमान, रासायनिक जोखिम,क्लैंपिंग विधि और स्वच्छता की आवश्यकताएं.

सीएनसी आपूर्तिकर्ताओं के लिए, मुख्य चुनौती केवल एक-भाग की उपस्थिति नहीं है। यह दोहराने योग्य स्थिति, बैच स्थिरता, छेद संबंध, सपाटता, किनारे के उपचार और निरीक्षण रिकॉर्ड है।मध्यम से बड़े कस्टम सीएनसी मशीनिंग बैच उत्पादन के लिए, प्रथम लेख अनुमोदन, सीएमएम रिपोर्ट, सामग्री की ट्रेसेबिलिटी और सतह उपचार स्थिरता विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं।

भारत और अमेरिका में विभिन्न खरीद प्राथमिकताएं

अमेरिका में खरीदार अक्सर गुणवत्ता प्रणालियों, सामग्री की ट्रेसेबिलिटी, सीएमएम रिपोर्ट, प्रथम अनुच्छेद निरीक्षण, प्रक्रिया दस्तावेज और दीर्घकालिक आपूर्ति स्थिरता पर ध्यान केंद्रित करते हैं।सटीक एल्यूमीनियम अर्धचालक भागों के लिए, आईएसओ 9001 गुणवत्ता नियंत्रण, महत्वपूर्ण आयाम निरीक्षण रिकॉर्ड, सतह उपचार रिकॉर्ड और बैच स्थिरता सीधे आपूर्तिकर्ता योग्यता को प्रभावित कर सकते हैं।

भारत क्षमता विस्तार और स्थिर वितरण दोनों पर ध्यान केंद्रित कर रहा है। भारत अर्धचालक मिशन और बाजार रिपोर्टिंग से सार्वजनिक जानकारी से अर्धचालक परियोजना गतिविधि जारी है।यौगिक अर्धचालक सहित, ओएसएटी, एटीएमपी और पैकेजिंग/परीक्षण से संबंधित निवेश [4][5].इसका मतलब है कि भारतीय खरीदारों को सीएनसी मशीनिंग भागीदारों की तेजी से आवश्यकता हो सकती है जो प्रोटोटाइप से छोटे बैच और मध्यम से बड़े बैच उत्पादन में संक्रमण का समर्थन कर सकें।.

दोनों बाजारों के लिए खरीद टीमों को STEP/IGS फाइलें, 2D ड्राइंग, सामग्री आवश्यकताएं, सतह उपचार आवश्यकताएं, महत्वपूर्ण आयाम, निरीक्षण रिपोर्ट आवश्यकताएं प्रदान करनी चाहिए।उद्धरण से पहले अनुमानित मात्रा और अंतिम कार्य वातावरणबेहतर इनपुट सूचनाओं से अधिक सटीक डीएफएम समीक्षा, उद्धरण और लीड-टाइम प्लानिंग होती है।

निष्कर्ष

उन्नत पैकेजिंग, एआई डेटा सेंटर, SiC/GaN पावर मॉड्यूल और InP ऑप्टिकल संचार सरल संरचनात्मक भागों से कार्यात्मक हार्डवेयर की ओर सीएनसी मशीनिंग मांग को स्थानांतरित कर रहे हैं।तरल शीतलन प्लेट थर्मल मार्गों को परिभाषित करती हैआरएफ परिरक्षण आवरण सिग्नल अखंडता का समर्थन करते हैं। वेफर वाहक और पीईईके फिक्स्चर पैकेजिंग उत्पादन में दोहराए जाने योग्य स्थिति और बैच स्थिरता को प्रभावित करते हैं।

भारत और अमेरिका में सेमीकंडक्टर, ईवी, एआई हार्डवेयर और ऑप्टिकल संचार ग्राहकों के लिए, अगली पीढ़ी के चिप्स केवल तभी डिज़ाइन किए गए अनुसार प्रदर्शन कर सकते हैं जब आसपास के आवास, शीतलन प्लेट,फिक्स्चर और वाहक निर्मित होते हैं, निरीक्षण किया और चित्रों और काम की स्थिति के अनुसार समाप्त।