Fraunhofer IZM részt vesz az APECS-pilotsorozatban a chiplet-technológiák támogatásában

Nincsenek chipletek heterogén integráció nélkül: A csúcsteljesítményű csomagolás a wafertől a rendszerig az egyik kulcs az APECS pilot sorozat hardverének megvalósításában. © Fraunhofer IZM / Nincsenek chipletek heterogén integráció nélkül: A csúcsteljesítményű csomagolás a wafertől és rendszerektől elengedhetetlen az APECS pilot sorozat hardverének létrehozásához. © Fraunhofer IZM

A Fraunhofer Intézet a megbízhatóság és mikrointegráció IZM bejelenti aktív részvételét az APECS-pilotsorozatban, amely az EU Chips Act keretében jött létre. Az kezdeményezés célja a chiplet-technológiák fejlesztésének és integrációjának elősegítése, hogy erősítse az európai félvezetőipar versenyképességét.

Az APECS-pilotsorozaton belül a Fraunhofer IZM kulcsszerepet fog játszani a chiplet-rendszerek hardverintegrációjában. A chiplet-egységkomponensek elérhetőségével az intézet az egész folyamatot kiszolgálja egy teljesen működőképes rendszer megvalósításához. Ennek érdekében a kutatók modern interposer-technológiákat fejlesztenek 300 mm-es, nagy sűrűségű szubsztrátokon, fejlett összeszerelési technikákat alkalmaznak, és biztosítják a szükséges folyamatokat a magas szintű heterointegrációhoz. A Fraunhofer IZM a következő innovációs fókuszokkal pozícionálja magát, mint Európa központi partnere a rendszer-heterointegrációban.

Magas precizitású integrációs technológiák fejlesztése

A chiplet-technológia magas precizitású összeszerelést igényel nagy sűrűségű interposerekre és vezetékes táblákra. A Fraunhofer IZM innovatív megoldásokat fog fejleszteni ezen technológiák megvalósítására. Például szilícium-alapú interposerek segítségével a kontakt-rácsokat a jelenlegi 15 mikrométerről 1 mikrométer alá csökkentik. A vezetékes táblákon az ún. „Advanced PCBs” révén a kontakt-rács mikrométeres tartományban fog mozogni.

A chipletek közötti kapcsolat erős összekötési technológiákat és speciális anyagokat igényel a jelátvitel integritásának biztosítására. A háztechnológia esetében a kutatók különböző integrációs megközelítéseket alkalmaznak (2D, 2,5D, 3D), ahol a hőmenedzsment kulcsfontosságú a hotspotok elkerülése érdekében. Emellett a Fraunhofer IZM átfogó tesztkörnyezeteket biztosít, hogy az egyes chipletek funkcionalitását az integráció után ellenőrizni lehessen.

Alkatrészek prototípusgyártása

A finom szerkezetű szubsztrátok gyártása akár 1 mikrométeres felbontással, prototípusok létrehozására ipari és akadémiai partnerek számára kulcsfontosságú a mesterséges intelligencia és a nagy teljesítményű számítási technológiák fejlesztésében és validálásában.

A szerves szubsztrátokon alkalmazott technológiák fejlesztése mellett új anyagokra, például üvegre irányul a kutatás középpontja.

Moduláris chiplet-architektúrák fejlesztése

Az egyetlen szubsztrátra integrált több speciális chiplet révén a Fraunhofer IZM támogatja a rendszerek modularitását és költséghatékonyságát, miközben elősegíti a meglévő chiplet-tervek újrahasznosítását. Ez a modularitás a Fraunhofer IZM által rendelkezésre bocsátott és az APECS keretében továbbfejlesztett eszköztár segítségével valósul meg, amely különféle integrációs módszereket kínál.

Az APECS-pilotsorozatról

Az „Advanced Packaging and Heterogeneous Integration for Electronic Components and Systems” (röviden APECS) pilotsorozat fontos eleme az EU Chips Act-nek, amely a chiplet-innovációk előmozdítását és a félvezetőkutatás és gyártási kapacitások növelését célozza Európában. A Mikroelektronika Németország Kutatógyár (FMD) együttműködő intézményei szorosan dolgoznak más európai partnerekkel az APECS-pilotsorozat kiépítésén, hozzájárulva Európa technológiai rezilienciájának erősítéséhez, és ezáltal növelve a globális versenyképességet a félvezetőiparban. Nagyvállalatok, KKV-k és startupok számára egyaránt alacsony küszöböt biztosít a pilotsorozat a legkorszerűbb technológiákhoz való hozzáféréshez, és biztosítja a biztonságos, reziliens félvezetőértékláncokat.

Az APECS a Chips Joint Undertaking és Belgium, Németország, Finnország, Franciaország, Görögország, Ausztria, Portugália és Spanyolország nemzeti támogatásával valósul meg az „Chips for Europe” kezdeményezés keretében. A teljes finanszírozás összege 730 millió euró, amely 4,5 év alatt valósul meg.