Yapay zekanın geleceğini şekillendirecek devasa işlemci paketlerinin üretimi için kıyasıya bir yarış devam ederken, tek bir birimde tam 58 çipi barındırabilen teknolojiler geliştiriliyor. Ancak bu büyüklükteki çiplerin gelecekteki üretim yol haritası henüz tam olarak netleşmedi. TSMC'nin (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) yakın zamanda katıldığımız Avrupa Teknoloji Sempozyumu'nda bu konuya dair önemli bilgiler paylaşıldı.
Panel tabanlı paketleme teknolojilerinin daha büyük çip paketlerine olanak sağlayacağı belirtilse de, TSMC'nin iş geliştirme ve küresel satışlardan sorumlu kıdemli başkan yardımcısı Kevin Zhang'a göre, bu teknolojiler başlangıçta mevcut yonga levha tabanlı (wafer-level) paketleme teknolojileriyle aynı bağlantı yoğunluğunu sunamayacak. Zhang, panel tabanlı süreçlerin geometrik karmaşıklığının, yonga levha seviyesi teknoloji yeteneklerinin yanına bile yaklaşamayacağını ifade etti. CoPoS'u (Chip-on-Wafer Packaging on Panel) ise panel tabanlı süreci kullanarak ara katman ölçeklendirmesini sürdürmenin bir yolu olarak tanımladı.
Yarı iletken sektöründe yaygın bir yanılgı, panel tabanlı çip paketleme teknolojilerinin, CoWoS gibi mevcut yonga levha tabanlı teknolojilerin yerini alacağı yönünde. Zira bu teknolojiler, daha büyük paket boyutları (mevcut 120mm×150mm yerine 310mm×310mm gibi) ve daha düşük maliyetler vaat ediyor. Ancak TSMC'ye göre durum böyle değil.
Zhang, "Bu masadaki seçeneklerden biri," dedi. "Ancak unutmayın ki CoWoS yol haritamıza baktığınızda, yonga levha tabanlı teknolojilerle daha katedecek çok yolumuz var. Yonga levha tabanlı süreçlerle CoWoS'u 14 katına kadar ölçekleyebiliriz ve ayrıca yonga levha entegrasyonumuz da mevcut. Bu sayede 58 adet büyük, retikül boyutunda yongayı bir araya getirebilirsiniz. Dolayısıyla, yonga levha entegrasyonumuzu ilerletmek için hala bolca alanımız var. Aynı zamanda ekibimiz her zaman tüm gelecek seçenekleri değerlendirmek ister. Elbette bu seçeneklerden biri de panel tabanlı paketlemedir."
Panel seviyesi paketleme, yonga levha tabanlı paketleme için halihazırda kullanılan araçlardan faydalanamaz. Zira CoWoS gibi teknolojiler, aslında daha önce mantık çiplerini üretmek için kullanılan litografi, aşındırma, biriktirme ve diğer araçları kullanır. Buna karşılık, panel seviyesi entegrasyon araçları belirgin şekilde daha az gelişmiştir.
Zhang'a göre, "Teknoloji açısından bakıldığında, yonga levha tabanlı süreç panelden çok daha gelişmiştir. Sadece TSMC'den bahsetmiyorum, tüm endüstriden bahsediyorum. Yonga levha seviyesi işleme, bugün en gelişmiş üretim teknolojisinin bulunduğu yerdir. Panel tabanlı üretime geçmek için endüstrinin, panel süreçlerini hızla iyileştirmesi gerekiyor ki, nihayetinde yonga levha teknolojisine kıyasla daha iyi bir sonraki nesil çözüm sunabilsinler."
Gerçekten de panellerin yongalara göre ana avantajı büyük paket boyutudur. Şu anda TSMC 120mm×150mm alt tabakaları kullanabilirken, yeni nesil CoWoS teknolojileri 150mm×250mm alt tabakalara olanak tanıyacak. Ancak bunlar bile başlangıçtaki 310mm×310mm panellerle karşılaştırıldığında küçük kalıyor. Dahası, gelecekteki paketler bir yonga levhadan daha büyük olan 515mm×510mm veya hatta 750mm×620mm boyutlarına ulaşabilir. Zhang, CoPoS'un CoWoS'un yerini almaktan ziyade onu tamamlayıp tamamlamayacağı sorulduğunda, aslında olumlu bir yanıt verdi.
Zhang, "Bunu bir bakış açısı olarak düşünebiliriz çünkü bu belirli ürün yapılandırmasına bağlı," dedi. "Bazı ürünler, yonga levha tabanlı işleme yeteneklerinden yararlanarak optimum fayda sağlamaya devam edecek. Hedefimiz, müşterilerimize bir sonraki nesil ürünleri için en uygun çözümü bulmalarını sağlayacak tüm seçenekleri sunmaktır. CoWoS'un bu teknolojiyi ilerletmek için önünde hala çok fazla ölçeklendirme alanı var. Ancak aynı zamanda fan-out tabanlı bir süreci, yani CoPoS olarak da adlandırılan bir yöntemi gelecekteki alternatif bir yol olarak görüyoruz."
TSMC'nin ilk CoPoS pilot hattını bu Haziran ayında tamamlaması bekleniyor. Pilot üretim ile gerçek üretime geçiş arasındaki süre genellikle iki ila üç yıl sürdüğünden, CoPoS ile yüksek hacimli üretime (HVM) geçişin 2028-2029 civarında olması beklenebilir. Ancak CoPoS'un yeni araçlar kullandığı ve bu araçların özelliklerinin henüz tam olarak bilinmediği göz önüne alındığında, ilk CoPoS tabanlı ürünlerin 2029 veya 2030'da piyasaya sürülmesi ve daha anlamlı hacimlere ise önümüzdeki on yılın ilk yarısında ulaşılması daha makul bir beklenti olabilir. Sonuç olarak, CoWoS'un patlayıcı bir şekilde benimsenmesinden yıllar önce var olduğu düşünüldüğünde, CoPoS'un da benzer bir eğilim izlemesi muhtemeldir.
