سیمی کنڈکٹر ایڈوانسڈ پیکیجنگ کوٹنگز اور میٹریلز 2026 میں پیشرفت: مواد کا انقلاب "سکڑنے" سے "اسٹیکنگ" تک

جب ٹرانزسٹر کے چھوٹے ہونے کا عمل طبیعی حد سے ٹکراتا ہے تو پیکجنگ مرکزی میدانِ جنگ بن جاتی ہے

کئی دہائیوں تک سیمی کنڈکٹر کارکردگی میں اضافہ بنیادی طور پر ٹرانزسٹر کے سائز کے مسلسل سکڑنے پر منحصر تھا۔ لیکن AI ایکسلریٹر کے دور میں محض سکیلنگ اب بینڈوڈتھ اور بجلی کی ضروریات پوری نہیں کر سکتی، اور صنعت خاموشی سے "اسٹیکنگ" کی طرف مڑ رہی ہے — ایڈوانس پیکیجنگ کے ذریعے مزید چپس اور زیادہ انٹراکنیکشن کثافت کو ایک ہی پیکج میں ضم کرنا۔ Sigmaintell کے مطابق عالمی ایڈوانس پیکیجنگ مارکیٹ 2026 میں تقریباً 58.7 ارب ڈالر تک پہنچنے کی توقع ہے، سال بہ سال 97% اضافے کے ساتھ، جبکہ سپلائی کی کمی 2027 تک جاری رہے گی۔

اس رجحان میں کوٹنگ اور پیکجنگ مواد پردے کے پیچھے سے سامنے آ رہے ہیں۔ چاہے وہ ویفر-لیول پیکج کی کنفارمل حفاظت ہو، شیشے کی سبسٹریٹ کی دھات کاری ہو، یا نامیاتی انٹرپوزر پر دوبارہ تقسیم کی پرت — مواد کی ہر نسل AI چپ کی پیداواری شرح، بینڈوڈتھ اور طویل مدتی اعتبار کو براہِ راست طے کرتی ہے۔

کوانٹیٹی کے دو جدید پیکجنگ مواد: شیشے کی سبسٹریٹ کو نشانہ

2026 کے ٹوکیو JPCA Show (10 تا 12 جون) میں Qnity Electronics نے اگلی نسل کی سیمی کنڈکٹر پیکجنگ کے لیے جدید مواد کی دو اقسام پیش کیں: کثیر المقاصد تانبا Intervia 8540HSP اور خشک فلم ضیائی نقش کردہ عایق Cyclotene DF6800M۔

Intervia 8540HSP کاپر AI GPU اور دیگر اعلیٰ کارکردگی والے آلات میں مائیکرو بمپ اور کاپر ری ڈسٹری بیوشن لیئر (Cu-RDL) کی درخواستوں کے لیے مخصوص ہے۔ Qnity کے مطابق یہ مواد اعلیٰ خالصت کاپر ڈیپوزیشن، مضبوط ڈائی کے اندر یکسانیت اور سخت سطحی تغیر کنٹرول فراہم کرتا ہے، جو فائن پچ انٹراکنیکشن کی تشکیل اور تیاتی یکسانیت کو بہتر بناتا ہے۔ Cyclotene DF6800M ڈرائی فلیم ڈائیلیٹرک گلاس کور سبسٹریٹس اور گلاس انٹرپوزرز کے لیے بہتر بنایا گیا ہے، جو باریک پیٹرننگ، پیٹرن شدہ سطح کی پلینرائزیشن اور ایڈوانس پیکیجنگ کے لیے درکار کئی پرتوں کے تعمیراتی عمل کو سپورٹ کرتا ہے۔

ان دونوں مصنوعات کی اہمیت یہ ہے: جیسے جیسے سیمی کنڈکٹر تعمیرات چھوٹا کرنے سے اسٹیکنگ کی طرف جاتی ہیں، شیشے کی سبسٹریٹ — اپنے ابعادی استحکام اور زیادہ انٹرکنیکشن کثافت کی صلاحیت کی بدولت — Intel، Samsung اور TSMC کی جانب سے بڑے AI پیکجوں میں روایتی نامیاتی سبسٹریٹ کا طویل مدتی وارث سمجھی جاتی ہے۔ شیشے کے انٹرپوزر کے لیے بہتر بنایا گیا مواد اسی صنعتی فیصلے کی مستقبل نگاہ ہے۔

نیکون PAP: روشنی سے ردعمل دکھانے والا کیمیکل شیشے کی سبسٹریٹ کی پلیٹنگ آسان بناتا ہے

جدید پیکجنگ میں شیشے کی سبسٹریٹ کی طلب مسلسل بڑھ رہی ہے، مگر شیشہ خود ایک عایق ہے اور اسے براہِ راست پلیٹ نہیں کیا جا سکتا، نیز اس کی سطح اتنی ہموار ہے کہ پلیٹنگ کی چپکن کی ضمانت نہیں دیتی۔ روایتی طریقے یا تو خلائی سپٹرنگ سے پتلی تہہ جماتی ہیں اور پھر پلیٹ کرتے ہیں (مہنگی مشینری)، یا سطح کو کھردرا کرنے کے لیے اچنگ کرتے ہیں (جس سے اعلی تعدد کی برقی کارکردگی خراب ہوتی ہے)۔

JPCA Show 2026 میں نکون نے اپنا نوری-حساس سطحی علاج ایجنٹ PAP (فوٹو ایسسٹ پیٹرننگ) نمائش کیا، جو تیسرا راستہ پیش کرتا ہے: ایجنٹ کو سبسٹریٹ کی مکمل سطح پر لگایا جاتا ہے، صرف الیکٹروپلیٹنگ والے علاقوں کو روشنی سے روشن کیا جاتا ہے، اور روشن خطے الیکٹروپلیٹنگ کے محرک میڈیم کو جذب کر لیتے ہیں، جس سے مقامی منتخب پلیٹنگ حاصل ہوتی ہے۔ نکون کے مطابق PAP کوٹنگ کی موٹائی 10 نینو میٹر کے اندر کنٹرول کی جا سکتی ہے بغیر سبسٹریٹ کی اصل سطح کی ہمواری کو متاثر کیے؛ خود عارضی خصوصیت کی وجہ سے اسٹرپنگ کی ضرورت نہیں، جو ایک نازک پروسیسنگ مرحلے کو بچاتی ہے۔

اس عمل کی قدر صرف بہروں کے سادہ ہونے میں نہیں، بلکہ شیشے کی سبسٹریٹ کی اعلی تعدد برقی کارکردگی کو برقرار رکھنے میں ہے — یہی AI سرور چپ پیکجنگ کو ABF نامیاتی سبسٹریٹ سے شیشے کی طرف لانے کا مرکزی سبب ہے: چپوں کے درمیان منتقلی کی رفتار اور کمپیوٹیشن کثافت میں نمایاں اضافہ۔

کنفارمل کوٹنگ: حیاتیاتی اور خود بحال ہونے والی طرف سبز چھلانگ

چپ پیکجنگ کے حفاظتی مرحلے میں کنفارمل کوٹنگ مواد کی جدت کے ذریعے کارکردگی اور ماحولیاتی رویے میں دوہری کامیابی حاصل کر رہی ہے، اور نئے فنکشنل ریزین تیزی سے سامنے آ رہے ہیں:

– بائیو بیسڈ ایپوکسی رال 324°C تک حرارت برداشت کرتی ہے، جو سیمی کنڈٹر پیکیجنگ کی انتہائی شرائط کو پورا کرتی ہے؛ – خود مرمت کرنے والا پیکیجنگ چپکنے والا مادہ خودکار مائیکرو کریک مرمت کے ذریعے آلے کی عمر تین گنا تک بڑھاتا ہے، 2030 تک بڑے پیمانے پر پیداوار کی توقع ہے؛ – واٹر بیسڈ فلورو کاربن کوٹنگ دو جزو امولشن ٹیکنالوجی کے ذریعے کمرے کے درجہ حرارت پر کیورنگ حاصل کرتی ہے، موسموں کے خلاف مزاحمت سالوینٹ والے مصنوعات کے برابر، جو تعمیراتی ایلومینیم پروفائلز اور لچکدار الیکٹرانکس میں پہلے سے وسیع پیمانے پر استعمال ہو رہی ہے۔

لیپنے کے عمل بھی ذہین اور ماحول دوست ہو رہے ہیں۔ اسمارٹ کوٹنگ سسٹم AI الگورتھم اور انٹرنیٹ آف تھنگز کو جوڑتے ہیں تاکہ درجہ حرارت، دباؤ اور نمی کا حقیقی وقت میں جائزہ لیا جا سکے اور سپرے کا زاویہ اور موٹائی فوراً بدل سکیں، جس سے اجزاء کے نیچے کی سائے کے اثر حل ہوتی ہے۔ UV ہیلائنگ 3 سے 30 سیکنڈ کی تیز سختی اور کم توانائی کی وجہ سے PCB کنفارمل کوٹنگ، چپ پیکجنگ اور لچکدار الیکٹرانکس میں وسیع پیمانے پر استعمال ہو رہی ہے۔ ڈوبنے اور سپرے کے طریقے کئی بار لینے اور گھومتی شعاعوں سے 100% لپٹنا یقینی بناتے ہیں اور سوئی کے سوراخ کی نقائص سے بچاتے ہیں۔

صنعتی رجحانات: اعلی کثافت انضمام اور پائیدار چکر

الیکٹرانکس پیکیجنگ اعلی کثافت انٹیگریشن کی طرف breakthrough کر رہی ہے۔ Chiplet ہیٹرو جینیس انٹیگریشن معیاری انٹرفیس کو استعمال کرتے ہوئے کئی پروسیس نوڈز کی چپس کو مشترکہ پیکیج کرتی ہے، جس سے ڈیزائن سائیکل 60% کم ہو جاتے ہیں؛ ویفر لیول چپ اسکیل پیکیجنگ (WLCSP) 5nm سے کم عمل کو ضم کرتی ہے، I/O کثافت 10,000 فی cm² سے تجاوز کر جاتی ہے اور موٹائی 50µm سے کم ہو جاتی ہے۔ ڈائیلیکٹرک لاس 0.001 (@10GHz) کی بدولت گلاس سبسٹریٹس 2026 میں ہائی فریکوئنسی مواصلاتی ماڈیولز کے لیے بڑے پیمانے پر پیداوار میں آتے ہیں؛ سلیکان کاربائیڈ پیکیجنگ 400°C سے زیادہ برداشت کرتی ہے، نیو انرجی گاڑیوں کے پاور ماڈیولز کے لیے موزوں۔

پائیداری کے راستے پر پیکجنگ مواد کی ری سائیکلنگ شرح 2030 تک 90% سے تجاوز کرنے کی پیش گوئی ہے، پانی میں حل ہونے والے صفائی اجزاء نامیاتی سالوینٹس کا مکمل متبادل بن رہے ہیں، اور شمسی توانائی کے پیکجنگ میں حیاتیاتی طور پر ٹوٹنے والے مواد کا حصہ 25% سے بڑھ چکا ہے، جو پوری ویلیو چین میں سبز دائرہ بناتا ہے۔

الیکٹرانکس پیکیجنگ حفاظتی مواد کے میدان میں، Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. کون فارمل کوٹنگز اور فنکشنل کوٹنگز کی ہائی درجہ حرارت، ہائی نمی اور ہائی آئسولیشن کے منظرناموں کے لیے موزونیت پر توجہ دیتا ہے؛ اس کے نینو کمپوزٹ سسٹمز لچکدار الیکٹرانکس اور پاور ڈیوائسز کے لیے قابل اعتماد انٹرفیس تحفظ کا راستہ فراہم کرتے ہیں۔

اہم مواد اور عملاتی صلاحیتوں کا موازنہ

انجینئرنگ تعیناتی کی حقیبی رکاوٹیں

پہلا، شیشہ سبسٹریٹ کی پیداوار ریٹ۔ اگرچہ PAP پلیٹنگ کو آسان بناتا ہے، لیکن بڑے سائز کے شیشے میں curling کنٹرول اور مکمل رقبے کی یکسانگی ابھی بھی مشکل ہیں؛ نیکون مختلف سبسٹریٹ کے مطابق مسلسل بہتری کر رہا ہے۔

دوسرا، حیاتیاتی مواد کی قابلِ اعتمادیت تصدیق۔ 324 درجہ حرارت برداشت کرنے والا حیاتیاتی ایپوکسی آٹو اور انڈسٹری سپلائی چین میں داخل ہونے سے پہلے طویل عمر اور حرارت-نمی سائیکل امتحانات پاس کرے۔

تیسرا، UV کیورنگ کا سایہ اثر۔ پیچیدہ تھری ڈی ساخت کے نچلے حصوں میں کم کیور ہونے کا خطرہ رہتا ہے، اس لیے ڈبنگ اور گردشی شعاع کاری کو ملا کر کوریج مکمل کرنی چاہیے۔

چوتھا، ریسائکلنگ نظام کی معیار بندی۔ 90% ریکوری ہدف پوری ویلیو چین میں ہم آہنگی الگ کرنے اور چھانٹی معیار پر منحصر ہے؛ ایک جگہ کی مادہ جدت اکیلے مشکل سے اسے حاصل کرے۔

FAQ

سوال: جدید پیکیجنگ ٹرانزسٹر سکیلنگ سے زیادہ توجہ کیوں کھینچتا ہے؟ ج: AI ایکسیلریٹرز کی بینڈوڈتھ، بجلی اور پیکج سطح انٹیگریشن کی ضروریات اب صرف ٹرانزسٹر چھوٹا کر کے پوری نہیں ہو سکتیں؛ صنعت اب Chiplet، 2.5D اور شیشہ سبسٹریٹ جیسی ٹیکنالوجیز سے کارکردگی بڑھاتی ہے۔

سوال: نیکون PAP شیشہ سبسٹریٹ کے کن مسائل کو حل کرتا ہے؟ ج: شیشہ عایق ہے اور اس کی ہموار سطح پر پلیٹنگ مشکل ہے؛ روایتی طریقے یا تو مہنگے آلات مانگتے ہیں یا بجلی کی کارکردگی بگاڑتے ہیں۔ PAP نوری ردعملی ایجنٹ سے منتخب مقامی پلیٹنگ، 10 نینو میٹر سے کم کوٹنگ اور بغیر چھلنے کے فراہم کرتا ہے، چکناہٹ اور چپکنے دونوں کو متوازن رکھتے ہوئے۔

سوال: مطابق شکل کوٹنگ کی سبز کاری کہاں ظاہر ہوتی ہے؟ ج: حیاتیاتی ایپوکسی حرارت برداشت بڑھاتا ہے، خود مرمت کرنے والے چپکنے والے زندگی لمبی کرتے ہیں، آبی فلوروکاربن کمرے کے درجہ حرارت پر کیور ہوتا ہے، اور UV کیورنگ سیکنڈوں میں توانائی بچاتا ہے؛ پانی میں گھلنے والے صفیحالی کے متبادل کے ساتھ، یہ اینکیپولنٹ مواد کی ریکوری 2030 تک 90% سے اوپر لے جاتا ہے۔

مزید پڑھنے کے لیے

– بیٹری تھرمل مینجمنٹ میں نینو کوٹنگ کا اطلاق – ننو تھرمل انسولیشن اور عمارتوں کی توانائی بچانے والی کوٹنگز – صنعتی حفاظتی کوٹنگز پروڈکٹ سسٹم