隨著生成式AI的發(fā)展，文本、圖像、視頻的生成變得更加容易，但這一過程需要大量的計(jì)算處理才能生成響應(yīng)。半導(dǎo)體為這種處理提供支持，近年來為AI處理而優(yōu)化的“AI半導(dǎo)體”作為通用半導(dǎo)體的替代方案?jìng)涫荜P(guān)注。高精度制造設(shè)備對(duì)于AI半導(dǎo)體的制造至關(guān)重要，TDK通過提供用于前工序的“加載端口”和用于后工序的“倒裝芯片封裝系統(tǒng)”來支持整個(gè)制造過程，為AI生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

AI生態(tài)系統(tǒng)中的半導(dǎo)體制造設(shè)備

TDK將與AI（人工智能）相關(guān)的廣泛產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域定義為“AI生態(tài)系統(tǒng)”。TDK的技術(shù)被用于各種設(shè)備，包括數(shù)據(jù)中心內(nèi)的AI服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備，這對(duì)于生成式AI至關(guān)重要，還應(yīng)用于AR眼鏡、智能手機(jī)和自動(dòng)駕駛汽車等各種設(shè)備。
其中，半導(dǎo)體承擔(dān)著生成式AI的數(shù)據(jù)處理這一核心功能，其制造裝置也應(yīng)用了TDK的技術(shù)。

AI發(fā)展的挑戰(zhàn)是“AI半導(dǎo)體”制造技術(shù)的進(jìn)化

近年來，隨著AI的突飛猛進(jìn)，“AI半導(dǎo)體*1”逐漸取代傳統(tǒng)的通用半導(dǎo)體，成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。AI半導(dǎo)體是專門用于AI運(yùn)算處理的半導(dǎo)體的總稱?！癈hatGPT”等生成式AI可以同時(shí)高速處理大量數(shù)據(jù)，因此需要使用專門針對(duì)這些性能的AI半導(dǎo)體。因此，生產(chǎn)這些半導(dǎo)體制造設(shè)備也需要進(jìn)一步的進(jìn)化。

半導(dǎo)體的制造工序大致分為“前工序”和“后工序”兩種。前工序主要是指在稱為硅晶圓的薄圓盤上形成半導(dǎo)體電路的過程。另一方面，后工序主要是將晶圓切割成芯片，進(jìn)行外部保護(hù)和布線后進(jìn)行封裝，將它們組裝成完整的半導(dǎo)體產(chǎn)品的過程。

TDK應(yīng)用在電子元件制造中積累的機(jī)電一體化*2技術(shù)，提供最先進(jìn)的FA設(shè)備，在AI半導(dǎo)體制造的前工序和后工序中分別發(fā)揮著重要作用。FA設(shè)備是“Factory Automation”的縮寫，是用于工廠和生產(chǎn)線自動(dòng)化的設(shè)備和系統(tǒng)的統(tǒng)稱。

TDK的FA設(shè)備支持半導(dǎo)體制造

支持晶圓電路圖案微細(xì)化的“加載端口”潔凈技術(shù)

在AI半導(dǎo)體制造的前工序中，隨著電路圖案的日益精細(xì)化，對(duì)晶圓的污染對(duì)策提出了從未有過的嚴(yán)格要求。由于提高整個(gè)工廠的潔凈度需要大規(guī)模的設(shè)備投資，近年來的主流是將晶圓存儲(chǔ)在密封的FOUP（Front Opening Unified Pod）吊艙內(nèi)并自動(dòng)運(yùn)輸?shù)摹拔h(huán)境方式”*3。將該FOUP內(nèi)的晶圓放入制造設(shè)備中或從中取出的裝置就是“加載端口”。

TDK開發(fā)的“TAS300”加載端口可準(zhǔn)確控制和輸送晶圓，同時(shí)保持FOUP內(nèi)部的潔凈環(huán)境。它是基于在電子元件自動(dòng)貼片機(jī)等方面積累的FA技術(shù)和硬盤磁頭制造中不可缺少的潔凈室技術(shù)開發(fā)的。它還支持符合SEMI*4標(biāo)準(zhǔn)的FOUP，獲得了半導(dǎo)體制造商和半導(dǎo)體器件制造商的高度評(píng)價(jià)。

最新“倒裝芯片封裝系統(tǒng)”支持實(shí)現(xiàn)2.5維/三維封裝

在AI半導(dǎo)體制造的后工序中，由于前工序中電路形成的微型化已接近極限，因此需要封裝技術(shù)的進(jìn)化。半導(dǎo)體封裝是將芯片連接到印刷電路板上并使其發(fā)揮電子設(shè)備功能的工序，目前主流是將芯片平面排列在電路板上的“二維封裝”。

另一方面，“2.5維/三維封裝*5”技術(shù)通過將多個(gè)半導(dǎo)體芯片以高密度集成在基板或堆疊結(jié)構(gòu)上，從而實(shí)現(xiàn)更高的密度、更快的速度并節(jié)省空間。這種高維封裝技術(shù)被認(rèn)為是未來人工智能半導(dǎo)體制造中最受歡迎的關(guān)鍵技術(shù)之一。

“AFM18”倒裝芯片封裝系統(tǒng)

TDK于2024年新開發(fā)的“AFM18”倒裝芯片封裝系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)這種2.5維/3維封裝的理想選擇。該系統(tǒng)是通過翻轉(zhuǎn)（倒裝）芯片，將表面的電極（凸塊）與基板直接接合的裝置，“AFM18”最大可支持650mm見方的大型基板，實(shí)現(xiàn)了XY方向±1μm、θ方向0.01度的極高定位精度。該系統(tǒng)具有高靈活性和超高精度，支持2.5維/三維封裝的實(shí)現(xiàn)。

還提供了前工序和后工序解決方案

作為一家電子元件制造商，TDK秉承“優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品是由優(yōu)質(zhì)的制造設(shè)備制造出來的”的理念，在開發(fā)自身獨(dú)特的施工方法的同時(shí)，還不斷磨練生產(chǎn)技術(shù)以實(shí)現(xiàn)這一理念。TDK的FA業(yè)務(wù)就是利用這種生產(chǎn)技術(shù)將其商業(yè)化的。自1976年開發(fā)電子元件自動(dòng)貼片機(jī)“Abisart”以來，已有約50年的歷史，始終致力于開發(fā)和提供反映生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)需求的產(chǎn)品。這種方法只有TDK這家電子元件制造商才能做到，今后也將提供解決半導(dǎo)體制造課題的設(shè)備。

此外，“AFM18”倒裝芯片封裝系統(tǒng)是以與TDK的加載端口和EFEM*6的協(xié)作為前提開發(fā)的，可以構(gòu)筑全自動(dòng)的倒裝芯片鍵合解決方案。這能夠有助于提高AI半導(dǎo)體的生產(chǎn)效率。TDK將向全球提供前工序和后工序中的廣泛知識(shí)和技術(shù)，為前沿半導(dǎo)體制造的未來發(fā)展提供支持。

TDK將通過提供先進(jìn)的FA設(shè)備來支持AI半導(dǎo)體制造設(shè)備的發(fā)展，拓展AI的可能性。除了“TAS300”加載端口和“AFM系列”倒裝芯片封裝系統(tǒng)之外，還推出了高精度分配器等產(chǎn)品。詳情請(qǐng)?jiān)L問產(chǎn)品中心。

術(shù)語表

AI半導(dǎo)體：例如，擅長(zhǎng)數(shù)據(jù)并行處理的GPU（Graphics Processing Unit）、可以通過程序變更邏輯電路配置的FPGA（Field Programmable Gate Array）、AI處理專用芯片ASIC（Application Specific Integrated Circuit）等。

機(jī)電一體化：“機(jī)械（機(jī)械工程）”和電子學(xué)（電子工程）的組合詞，是利用電子的力量控制設(shè)備的技術(shù)。

微環(huán)境：半導(dǎo)體制造設(shè)備中用于保護(hù)晶圓等的小型封閉空間。它可以防止微粒和污染物的進(jìn)入，保持潔凈的環(huán)境。

SEMI：半導(dǎo)體制造設(shè)備和FA設(shè)備的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，旨在確保產(chǎn)品的兼容性和可靠性。

2.5維/三維封裝：2.5維封裝通過將多個(gè)芯片緊密地放置在基板上，而三維封裝通過堆疊芯片來實(shí)現(xiàn)比以往更高的密度和速度。

EFEM：Equipment Front End Module（設(shè)備前端模塊）的縮寫。它是一種在半導(dǎo)體制造工藝中，在存儲(chǔ)FOUP等晶圓的容器和工藝設(shè)備之間傳輸晶圓的裝置。