التغليف المتقدم (أشباه الموصلات)

التغليف المتقدم ^{[ 1 ]} هو تجميع وربط المكونات قبل تغليف الدوائر المتكاملة التقليدي ، حيث تُغلّف رقاقة واحدة. يتيح التغليف المتقدم دمج أجهزة متعددة، بما في ذلك الأجهزة الكهربائية والميكانيكية وأشباه الموصلات، وتغليفها كجهاز إلكتروني واحد. يستخدم التغليف المتقدم عمليات وتقنيات تُجرى عادةً في مصانع تصنيع أشباه الموصلات ، على عكس تغليف الدوائر المتكاملة التقليدي. وبالتالي، يقع التغليف المتقدم بين التصنيع والتغليف التقليدي، أو بعبارة أخرى، بين مرحلة ما قبل التصنيع ومرحلة ما بعد التصنيع. تشمل تقنيات التغليف المتقدمة وحدات متعددة الرقائق ، ودوائر متكاملة ثلاثية الأبعاد ، ^{[ 2 ]} ودوائر متكاملة ثنائية الأبعاد ونصف ، ^{[ 2 ]} والتكامل غير المتجانس ، ^{[ 3 ]} والتغليف على مستوى الرقاقة بتقنية التوزيع المروحي ، ^{[ 2 ]} ونظام متكامل في حزمة واحدة ، والتغليف المتداخل ، ودمج المنطق (المعالجات) والذاكرة في حزمة واحدة، وتكديس الرقائق، وربط/تكديس الرقاقات، والعديد من الرقائق الصغيرة أو الرقائق في حزمة واحدة، ^{[ 2 ]} ومجموعات من هذه التقنيات، وغيرها. تُسمى الدوائر المتكاملة ثنائية الأبعاد ونصف وثلاثية الأبعاد أيضًا بالحزم ثنائية الأبعاد ونصف أو ثلاثية الأبعاد. ^{[ 3 ]}

تُسهم تقنيات التغليف المتقدمة في تحسين الأداء من خلال دمج عدة أجهزة في حزمة واحدة، وما يصاحب ذلك من تحسينات في الكفاءة (عن طريق تقليل المسافة التي تقطعها الإشارات، أي تقليل مسارات الإشارة)، مما يسمح بوجود عدد كبير من الوصلات بين الأجهزة، دون الاعتماد على الترانزستورات الصغيرة التي بات تصنيعها أكثر صعوبة. ^{[ 4 ]} يُخفف هذا من ارتفاع التكاليف وانخفاض الإنتاجية المرتبطين بالعُقد المتجانسة (المتقدمة) من خلال تمكين التكامل غير المتجانس، حيث تُستخدم العُقد الناضجة للإشارات التناظرية/الإدخال/الإخراج، بينما تُخصص العُقد المتقدمة للمنطق الأساسي. ويُعتبر تغليف المراوح خيارًا منخفض التكلفة للتغليف المتقدم. ^{[ 5 ]}

تُعتبر تقنيات التغليف المتقدمة أساسية في توسيع نطاق قانون مور. ^{[ 6 ] [ 2 ]} ومن الأمثلة على التكامل غير المتجانس تقنية EMIB من إنتل، التي تستخدم "جسورًا" مصنوعة على ركائز السيليكون لربط رقائق مختلفة معًا. ^{[ 7 ]} ومثال آخر هو تقنية CoWoS من TSMC ^{[ 8 ] [ 9 ]} (رقاقة على رقاقة على ركيزة)، التي تستخدم طبقة وسيطة . ^{[ 10 ] [ 11 ]} يرتبط التغليف المتقدم ارتباطًا وثيقًا بتكامل الأنظمة، ^{[ 12 ]} المستخدم في أنظمة متعلقة بـ "الذكاء الاصطناعي، والتعلم الآلي، والسيارات، وشبكات الجيل الخامس"، على سبيل المثال لا الحصر. ^{[ 13 ]} يتكون تكامل الأنظمة من "طرق لتجنب وضع كل شيء على شريحة واحدة من خلال إنشاء نظام يربط بين عدة رقائق أصغر، أو ما يُعرف بالرقائق الصغيرة". ^{[ 14 ]} يمكن أن تحتوي العبوات المتقدمة على رقائق صغيرة من عدة موردين. ^{[ 15 ] [ 16 ]} ولتحقيق ذلك، تم تطوير معايير لتوصيل الرقاقات الصغيرة، مثل UCie. ^{[ 17 ]}