KLA談5G對半導體及制造工藝的挑戰(zhàn)
1. 5G發(fā)展會帶來的影響和好處有哪些? 5G 的發(fā)展會為半導體行業(yè)帶來哪些挑戰(zhàn)?
5G,即第五代無線網絡技術,為移動電話帶來超高速率(數(shù)據(jù)傳輸比 4G LTE 快 100-200 倍),在流媒體應用上響應更快、延遲更少,并為人工智能 (AI)、虛擬現(xiàn)實 (VR)、混合現(xiàn)實、物聯(lián)網設備、自動駕駛、精密的云應用程序服務、機器間連接、醫(yī)療保健服務等領域的發(fā)展鋪平了道路。然而,為了充分實現(xiàn) 5G 的潛在應用場景,我們需要許多其他的組件來支持該全新的基礎設施,其中半導體設備的比重也不斷增加。其包括高容量內存芯片、高性能邏輯處理器、新的傳感器、調制解調器、射頻模塊、微機電系統(tǒng)器件、先進封裝和電源管理。這些設備都需要更高的可靠性才能成功支持 5G 應用。隨著 5G 的發(fā)展并因其低延遲性創(chuàng)造更多更可靠的連接,我們將會看到更多的使用場景。這也將繼續(xù)推動半導體技術的發(fā)展。
2. 5G 和 4G 在對工藝控制的要求上有什么區(qū)別?
5G 應用推動了射頻功率放大器和高頻濾波器、傳感器和微機電系統(tǒng)器件(MEMS)等設備的應用。強大的工藝技術和工藝控制策略有助于提高芯片的性能和可靠性 - 這是 5G 成功的基礎。
半導體芯片質量是關鍵性、低延遲的 5G 服務(如自動駕駛和安保監(jiān)控)成功的基礎。通過在整個半導體生態(tài)系統(tǒng)中執(zhí)行全面的工藝控制策略,實現(xiàn)芯片的高可靠性和高性能。這類工藝控制策略有助于減少導致芯片可靠性及質量問題的潛在缺陷。
5G 對于更節(jié)能的化合物半導體設備的需求更大,因為大部分適合計算的硅基 CMOS 芯片在光源、通信以及功率轉換和消耗方面的能效不高。生產采用碳化硅、氮化鎵和其它寬帶隙技術的芯片制造商需要能表征良率限制缺陷的解決方案,從而幫助他們實現(xiàn)更快的工藝開發(fā)和產能爬坡時間、更高的成品良率、更高的可靠性以及更低的設備成本。
采用復雜集成水平的新芯片封裝架構(系統(tǒng)級封裝 (SiP) 以及晶圓和面板上扇出)可支持 5G 設備開發(fā)。在封裝過程中和元件形成后,更嚴格的質量要求會提升在晶圓、晶粒和分裝層面進行精確檢測的需求。支持 5G 的設備需要具備更精細的線寬、直側壁幾何形狀和多層的高級印刷電路板,并具備更嚴格的質量和可靠性要求。PCB 檢測、修理及成像系統(tǒng)有助于制造商查找和修復缺陷層、追蹤缺陷源頭、提高成品 PCB 的良率和可靠性。
3. KLA 針對 5G 可提供哪些解決方案?
KLA 的產品可應用于 5G 組件制造流程的各個階段,如研發(fā)和大規(guī)模生產集成電路、封裝和印刷電路板,以確保達到最高的質量和可靠性標準。使用 KLA 全面的缺陷檢測、審核、量測、圖形模擬、原位工藝監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等產品系列,集成電路制造商可以管理從研發(fā)到成品量產的整個芯片制造過程的良率和可靠性。
KLA 廣泛的封裝解決方案系列加快了支持 5G 的各種封裝應用的封測代工 (OSAT) 供應商、器件制造商和鑄造廠的制造流程。先進封裝技術方面的創(chuàng)新,例如通過定制系統(tǒng)級封裝 (SiP) 技術,如封裝天線 (AiP)、扇出晶圓級封裝 (FOWLP) 以及具有先進性能的廣泛集成電路封裝基板,而實現(xiàn)的異質集成,產生了不斷變化的新工藝要求。KLA 提供適用于封裝檢測、量測、晶粒分類和數(shù)據(jù)分析的系統(tǒng),專注于滿足質量標準并提高單片化前后的產量。
資料來源:
· Kla.com(當前內容,5G 解決方案)
· https://www.eetimes.com/iii-v-semiconductors-based-chips-for-5g-mobile/
· 了解 4G 到 5G 的轉變 - Red Chalk 集團
· 半導體行業(yè)將一切智能的 5G 世界變?yōu)楝F(xiàn)實 | IEEE 計算機協(xié)會
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