جدول المحتويات
مقدمة إلى ركائز الدوائر المتكاملة
في مجال تصنيع أشباه الموصلات وتجميع الإلكترونيات الذي يتسم بدرجة عالية من التخصص، تعمل ركيزة الدوائر المتكاملة (IC) كواجهة كهروكيميائية وحرارية-ميكانيكية حاسمة بين رقاقة السيليكون العارية ولوحة الدوائر المطبوعة (PCB) الرئيسية. ومع تقلص حجم تكنولوجيا أشباه الموصلات إلى عقد نانومترية مكونة من رقم واحد، ازداد التباين في الحجم بين نقاط الإدخال/الإخراج المجهرية على رقاقة السيليكون والمسارات الماكروسكوبية على اللوحة الأم القياسية بشكل أسي. وتوجد ركيزة الدائرة المتكاملة (IC) تحديدًا لسد هذه الفجوة الأبعادية.
تُعد ركيزة الدائرة المتكاملة، في جوهرها، لوحة دوائر مطبوعة متطورة للغاية وصغيرة الحجم للغاية. وهي تعمل كحامل أساسي داخل غلاف الدائرة المتكاملة، حيث تقوم بتوجيه الطاقة والإشارات من وإلى الرقاقة، وتوفر الاستقرار الميكانيكي، وتبدد الطاقة الحرارية الناتجة عن السيليكون عالي الأداء. ولولا التطور المستمر لركائز الدوائر المتكاملة، لما كان من الممكن على الإطلاق تطبيق نماذج الحوسبة الحديثة — بدءًا من مجموعات الحوسبة عالية الأداء (HPC) ومسرعات الذكاء الاصطناعي (AI) وصولًا إلى معالجات الهواتف المحمولة من الجيل الخامس (5G). يتعمق هذا المقال في التطور التقني لتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) الذي أدى إلى ظهور ركيزة الدوائر المتكاملة الحديثة، حيث يبحث في المواد المستخدمة فيها، وعمليات التصنيع المعقدة، ودورها الذي لا غنى عنه في مستقبل التغليف المتغاير المتقدم.
تطور صناعة لوحات الدوائر المطبوعة
لقد اتسم مسار تطور تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة بالتصغير المستمر، مدفوعًا بلا هوادة بمتطلبات قانون مور والحاجة إلى كثافة أعلى للوصلات البينية. في البداية، كانت التجميعات الإلكترونية تعتمد على تقنية التثبيت عبر الثقوب (THT)، حيث كانت المكونات ذات الأسلاك الطويلة تُدخل في ثقوب محفورة على اللوحة. ومع ازدياد تعقيد الدوائر المتكاملة، حلت تقنية التركيب السطحي (SMT) محل تقنية الثقوب المارة (THT). فقد سمحت تقنية SMT بلحام المكونات مباشرةً على سطح اللوحة، مما أدى إلى تقليل الحث الطفيلي بشكل كبير وزيادة كثافة المكونات من خلال التخلص من الحاجة إلى الثقوب المارة الكبيرة.
ومع ذلك، مع الارتفاع الهائل في عدد المسامير مع ظهور المعالجات الدقيقة المعقدة، لم تعد لوحات الدوائر المطبوعة القياسية (SMT) قادرة على توجيه الكثافة اللازمة للإشارات. وقد استلزم هذا القيد تطوير لوحات الدوائر المطبوعة ذات التوصيلات عالية الكثافة (HDI). وقد أدخلت تقنية HDI الثقوب الدقيقة المثقوبة بالليزر، والثقوب العمياء، والثقوب المدفونة، إلى جانب عرض خطوط ومسافات (L/S) أكثر دقة بكثير.
كان الانتقال من ربط الأسلاك الطرفية إلى تغليف الرقاقة المقلوبة ذات المصفوفة المساحية هو المحفز الحاسم لظهور ركيزة الدوائر المتكاملة الحديثة. في تكوين الرقاقة المقلوبة، يتم قلب رقاقة السيليكون رأسًا على عقب، وتتصل نقاط الإدخال/الإخراج السطحية بها مباشرةً بالركيزة عبر نتوءات لحام مجهرية. وقد أدى هذا النهج إلى تقليل أطوال مسارات الإشارات بشكل كبير وتحسين شبكات توزيع الطاقة (PDN)، لكنه تطلب لوحة حاملة ذات كثافة مسارات تتجاوز بكثير ما يمكن تحقيقه من خلال التصنيع التقليدي للوحات الدوائر المطبوعة عالية الكثافة (HDI). وهكذا، برزت ركيزة الدوائر المتكاملة (IC) كفرع متخصص، يجمع بشكل أساسي بين تقنيات التصنيع على مستوى ألواح الدوائر المطبوعة (PCB) وعمليات غرف الأبحاث النظيفة على مستوى رقائق أشباه الموصلات.
الاختلافات الرئيسية بين لوحات الدوائر المطبوعة القياسية وركائز الدوائر المتكاملة
ورغم أن اللوحات الأم القياسية وركائز الدوائر المتكاملة تستخدم على حد سواء مسارات نحاسية موصلة وطبقات عازلة كهربائية لتوجيه الإشارات الكهربائية، فإن أوجه التشابه بينهما تتوقف عند هذا الحد إلى حد كبير. ويكمن الفرق في التصغير الشديد لمكوناتها، والمواد العضوية المستخدمة، ومنهجيات التصنيع الخاضعة لرقابة صارمة.
عرض الخط والمسافة بين الأسطر (L/S): قد تتميز لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) المتطورة ذات التصميم عالي الكثافة (HDI) بعرض خطوط ومسافات تصل إلى 40 ميكرومترًا (µm). وعلى النقيض تمامًا، تتطلب ركائز الدوائر المتكاملة الحديثة بشكل روتيني معلمات عرض/مسافة تبلغ 15/15 ميكرومتر و10/10 ميكرومتر، وفي العقد المتقدمة لأشباه الموصلات، أصبحت الميزات التي يقل عرضها عن 5 ميكرومتر معيارًا لدعم الكثافات الهائلة لمدخلات/مخرجات البيانات.
المسارات والوصلات: غالبًا ما تستخدم لوحات الدوائر المطبوعة القياسية ثقوبًا ممرية محفورة ميكانيكيًا، ولا يقل قطرها عادةً عن 150 ميكرومتر. تعتمد ركائز الدوائر المتكاملة بشكل حصري تقريبًا على الثقوب الدقيقة المثقوبة بالليزر، والتي يتراوح قطرها غالبًا بين 30 و50 ميكرومتر. وغالبًا ما تُملأ هذه الثقوب الدقيقة بالنحاس عبر أحواض طلاء كهربائي متخصصة لضمان وجود مسارات كهربائية وحرارية قوية بين الطبقات العازلة الرقيقة جدًّا دون التسبب في حدوث فراغات. اعرف المزيد عن التحكم الدقيق في المعاوقة: كيفية تحقيق تفاوت في المعاوقة يبلغ ±5% في لوحات الدوائر المطبوعة عالية السرعة.
الاستقرار الأبعادي والتفاوت المسموح به: ونظرًا لأن ركائز الدوائر المتكاملة يجب أن تتوافق بشكل مباشر مع النتوءات المجهرية الموجودة على رقاقة السيليكون الصلبة، فإن تفاوتات ثبات أبعادها تكون في نطاق مجهري. وأي انحراف ناتج عن عدم تطابق معامل التمدد الحراري (CTE) بين رقاقة السيليكون والركيزة العضوية واللوحة الأم قد يؤدي إلى إجهاد وفشل كارثيين في وصلات اللحام أثناء الدورات الحرارية.
المواد الأساسية في تصنيع ركائز الدوائر المتكاملة
تمنع المتطلبات الحرارية والميكانيكية الصارمة والمتطلبات الكهربائية عالية التردد الخاصة بتغليف الدوائر المتكاملة المتطورة استخدام صفائح الألياف الزجاجية القياسية من نوع FR-4 في الركائز عالية الأداء. وبدلاً من ذلك، تعتمد الصناعة على راتنجات عضوية متخصصة عالية الهندسة.
راتنج بيسمالييميد تريازين (BT): تُعد راتنجات BT، التي طورتها شركة ميتسوبيشي غاز كيميكال بشكل مكثف، مادة أساسية في تغليف ذاكرات التخزين، وأنظمة MEMS، ومعالجات الأجهزة المحمولة. وتتميز هذه الراتنجات بدرجة حرارة انتقال زجاجي (Tg) عالية، واستقرار حراري ممتاز، وثابت عازل كهربائي منخفض نسبيًا. وتُستخدم عادةً في الركائز المربوطة بالأسلاك، وحزم الرقائق المقلوبة الأقل تعقيدًا، حيث تُعد التكلفة عاملاً حاسماً.
طبقة أجينوموتو المتراكمة (ABF): تُعد تقنية ABF حجر الأساس في مجال الحوسبة عالية الأداء (HPC) وتغليف وحدات المعالجة المركزية (CPU) ووحدات معالجة الرسومات (GPU). وهي عبارة عن طبقة رقيقة قائمة على مادة الإيبوكسي يمكن تصفيحها بشكل متسلسل دون الحاجة إلى تعزيز بالألياف الزجاجية. ويتيح غياب الألياف الزجاجية إجراء عمليات حفر بالليزر دقيقة للغاية ومتجانسة، بالإضافة إلى حفر خطوط نحاسية دقيقة يمكن التنبؤ بها بدرجة عالية. وهذا يجعل ABF المعيار الفعلي للركائز الضخمة والمعقدة من نوع مصفوفة شبكة الكرات المقلوبة (FCBGA).
البولي إيميد (PI): يُستخدم البوليميد غالبًا في الركائز المرنة-الصلبة والتطبيقات المتخصصة التي تتطلب مقاومة حرارية فائقة ومرونة عالية، كما يُستخدم بشكل متكرر في حزم «الربط الآلي بالشريط» (TAB) و«الرقاقة على الفيلم» (COF) الخاصة بمحركات شاشات العرض.
أنواع ركائز الدوائر المتكاملة
تُصنف ركائز الدوائر المتكاملة بشكل عام وفقًا لتقنية تغليف تثبيت الرقاقة التي تدعمها وتصميمها الهيكلي الداخلي. اعرف المزيد عن الحد من التداخل: تقنيات توجيه متقدمة لتقليل التداخل الكهربائي المجاور (NEXT) والتداخل الكهربائي المتسلسل (FEXT) في لوحات الدوائر المطبوعة عالية السرعة.
ركائز الدوائر المتكاملة المزودة بربط سلكي (WB): صُممت هذه الركائز للاستخدام في التغليف التقليدي، حيث تربط أسلاك من الذهب أو الفضة أو النحاس نقاط التوصيل الطرفية للرقاقة بالركيزة. ورغم اعتبارها تقنية قديمة وناضجة، إلا أن ركائز WB لا تزال تُستخدم على نطاق واسع في تطبيقات إنترنت الأشياء التي تراعي التكلفة، ووحدات ذاكرة NAND/DRAM، والدوائر المتكاملة التناظرية.
ركائز الدوائر المتكاملة من نوع «فليب تشيب» (FC): تم تصميم ركائز FC خصيصًا للرقائق المقلوبة والتي يتم ربطها مباشرةً بالركيزة عبر نتوءات لحام مجهرية (نتوءات C4). وهي تتطلب كثافة توجيه أعلى بكثير، وأسطحًا مستوية للغاية، وتحكمًا أكثر دقة في معامل التمدد الحراري (CTE) لمنع تشقق النتوءات. تعد FCBGA (مصفوفة كرات الرقاقة المقلوبة) وFCCSP (حزمة الرقاقة المقلوبة بحجم الرقاقة) التنسيقات الرئيسية في الصناعة.
الركائز الخالية من اللب: تُبنى الركائز التقليدية بشكل متماثل حول قلب صلب من الرقائق المطلية بالنحاس (CCL) والمُعالجة بالكامل. أما الركائز غير المركزية فتستغني تمامًا عن هذا اللب المركزي. وبدلاً من ذلك، يتم بناء طبقات عازلة ونحاسية بالتتابع على لوحة حاملة مؤقتة يتم إزالتها لاحقًا. تتيح هذه البنية الحصول على حزم إجمالية أرق بكثير، وسلامة إشارة فائقة عند الترددات العالية بالجيجا هرتز، وتوجيهًا أكثر دقة. ومع ذلك، فإنها تطرح تحديات تصنيعية هائلة فيما يتعلق بالتحكم في الالتواء أثناء التجميع. اعرف المزيد عن تقنية AOI والأشعة السينية ثلاثية الأبعاد: تحقيق تجميع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) خالية تمامًا من العيوب.
كيفية تصنيع ركائز الدوائر المتكاملة (دليل تفصيلي)
اتبع هذه القواعد الهندسية. اعرف المزيد عن حشو الفراغات تحت رقاقة BGA: تعزيز موثوقية لوحات الدوائر المطبوعة (PCBA) في مواجهة الصدمات الميكانيكية والضغوط الحرارية.
- اختيار المواد وإعداد اللب
تبدأ العملية بلوحة ذات قلب صلب، وعادةً ما تكون عبارة عن لوح مغلف بالنحاس من نوع BT أو FR-5 يتمتع بالثبات الميكانيكي. يتم حفر ثقوب مطلية (PTH) ميكانيكيًا في هذا اللب لتوفير الوصلات الكهربائية الأساسية من الأمام إلى الخلف. ثم يتم طلاء اللب وحفره باستخدام تقنيات PCB الطرحية القياسية لإنشاء الطبقات الداخلية للدائرة.
- عن طريق الحفر وإزالة البقع
يتم تصفيح طبقة من الفيلم العازل الكهربائي، مثل ABF، على القلب في ظل ظروف دقيقة من الحرارة والفراغ. ثم تُستخدم أشعة الليزر فوق البنفسجية (UV) أو ليزر ثاني أكسيد الكربون (CO₂) لإزالة العازل الكهربائي، مما يؤدي إلى تكوين ثقوب دقيقة مخفية تتوقف بدقة عند منصات التوصيل النحاسية للطبقة السفلية. تلي ذلك عملية إزالة البقع الكيميائية، والتي تستخدم عادةً محلول برمنجنات البوتاسيوم القلوي لإزالة رماد الليزر والراتنج المتفحم من جدران الثقوب، مما يضمن اتصالًا كهربائيًا موثوقًا به.
- طلاء النحاس غير الكهربائي
لتحضير العازل الكهربائي لعملية الطلاء الكهربائي اللاحقة، تخضع اللوحة بأكملها لعملية طلاء بالنحاس بدون تيار كهربائي. يؤدي هذا الحمام إلى ترسيب طبقة رقيقة جدًا ومتوافقة من النحاس النقي (يبلغ سمكها عادةً أقل من 1 ميكرومتر) على كامل سطح العازل الكهربائي وصولاً إلى الثقوب الدقيقة المحفورة بالليزر، مما يؤدي إلى تكوين طبقة أولية موصلة بالغة الأهمية.
- تطبيق مادة مقاومة الضوء ذات الطبقة الجافة والليثوغرافيا
يتم تغليف طبقة مقاومة جافة حساسة للغاية للضوء فوق طبقة النواة النحاسية المودعة حديثًا بطريقة غير كهربائية. وباستخدام تقنية التصوير المباشر بالليزر (LDI) عالية الدقة أو معدات الليثوغرافيا المتدرجة المتخصصة، يتم تعريض نمط الدائرة على طبقة المقاومة. يتم إزالة طبقة المقاومة غير المعرضة ضوئيًا كيميائيًّا، مما يكشف عن طبقة النواة النحاسية الكامنة فقط في القنوات المحددة التي تتطلب وجود مسارات موصلة ووسادات التوصيل.
- الطلاء والنقش النمطي (mSAP)
يُغمر اللوح في حوض طلاء النحاس بالكهربوليز. ونظرًا لأن طبقة المقاومة الجافة تعمل كعازل كهربائي، فإن النحاس لا يترسب إلا داخل القنوات المُظهَّرة وداخل الثقوب الدقيقة، مما يؤدي إلى تكوين السماكة المطلوبة للمسارات. تُعد هذه الخطوة جوهر تقنية mSAP. وبمجرد اكتمال عملية الطلاء الكهربائي، يتم إزالة طبقة المقاومة الجافة المتبقية كيميائيًا. وأخيرًا، تُستخدم عملية حفر سريع خاضعة لرقابة صارمة لإزالة طبقة البذرة النحاسية الرقيقة جدًّا غير الكهربائية من بين المسارات، مما يؤدي إلى عزل الدوائر دون الإضرار بالشكل المستطيل للخطوط المطلية حديثًا.
- تطبيق قناع اللحام
يتم تطبيق قناع لحام سائل قابل للتصوير الضوئي (LPSM) متخصص وعالي الدقة على الأسطح الخارجية للركيزة المكتملة. ويتم تعريضها وتظهيرها لإنشاء فتحات فقط في الأماكن التي ستُربط فيها نتوءات رقاقة السيليكون وكرات اللحام BGA الخاصة باللوحة الأم. تحمي هذه الطبقة بقية المسارات فائقة الدقة من الأكسدة والتلوث وتشكيل جسور اللحام أثناء التجميع.
- تشطيب السطح
يجب حماية لوحات النحاس المكشوفة من الأكسدة لضمان قابلية لحام ممتازة خلال عملية التجميع النهائية للدوائر المتكاملة. تشمل التشطيبات السطحية الشائعة عالية الأداء لركائز الدوائر المتكاملة النيكل غير الكهربائي والبلاديوم غير الكهربائي والذهب بالغمر (ENEPIG)، والمواد الحافظة العضوية لقابلية اللحام (OSP)، أو القصدير بالغمر، ويتم اختيارها بناءً على المتطلبات المعدنية المحددة لنتوءات القالب.
- الفحص والاختبار
تخضع اللوحة النهائية للركيزة لفحص بصري آلي (AOI) صارم للكشف بصريًّا عن حالات القصر الكهربائي المجهرية، والانقطاعات، وتشوهات المسارات. ويقوم الاختبار الكهربائي باستخدام مسبار متحرك أو «سرير المسامير» بالتحقق من استمرارية الشبكات المعقدة وعزلها عن الجهد العالي. وأخيرًا، تُجرى فحوصات قياس صارمة لضمان بقاء كل ركيزة على حدة مسطحة تمامًا وضمن حدود التفاوت المسموح بها في الانحراف (والتي تُقاس غالبًا بالميكرومتر فقط) قبل تقطيعها إلى شرائح وشحنها إلى منشأة OSAT (تجميع واختبار أشباه الموصلات المُعهد إليها من قبل الجهات الخارجية).
يُعد تصنيع ركيزة الدوائر المتكاملة المتطورة، ولا سيما ركيزة ABF عالية الكثافة، عملية تراكمية متسلسلة (SBU) بالغة التعقيد. وتستخدم هذه العملية في المقام الأول «العملية شبه الإضافية المعدلة» (mSAP) بدلاً من الحفر الطرحي لتحقيق مسارات نحاسية فائقة الدقة.
دور عملية mSAP (العملية شبه الإضافية المعدلة)
إن فهم الانتقال من التصنيع التقليدي للوحات الدوائر المطبوعة (PCB) إلى تصنيع ركائز الدوائر المتكاملة (IC) يتطلب فهم ضرورة استخدام تقنية mSAP. ففي العملية القياسية للتصنيع الطرحي للوحات الدوائر المطبوعة، يتم حفر رقائق النحاس السميكة لإزالة أجزاء منها وترك مسارات وظيفية. ومع تقلص المسافات بين المسارات (إلى أقل من 40 ميكرومتر)، تهاجم المادة الكيميائية المستخدمة في الحفر الجدران الجانبية للمسارات، مما يؤدي إلى تشكيل مقطع عرضي شبه منحرف قد يتسبب في فقدان شديد للإشارات عالية التردد أو فشل هيكلي.
تتغلب «العملية شبه الإضافية» المعدلة على هذا القيد من خلال البدء بعازل كهربائي شبه خالٍ تمامًا، ثم إضافة طبقة أولية مجهرية، ثم طلاء النحاس بالطلاء الكهربائي صعودًا في قالب من مادة مقاومة للضوء. ولا تزيل خطوة الحفر السريع النهائية سوى الطبقة الأولية الرقيقة التي يبلغ سمكها نانومترًا واحدًا، مما ينتج عنه مسارات نحاسية مستطيلة الشكل تمامًا وذات موثوقية عالية، مع مسافات بين الخطوط تصل إلى 5 ميكرومتر أو أقل. وتُعد تقنية mSAP الجسر التكنولوجي الأساسي بين خط إنتاج لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) على النطاق الكلي ومصانع أشباه الموصلات على النطاق النانوي.
التغليف المتطور ومستقبل ركائز الدوائر المتكاملة
مع مواجهة قانون مور لعقبات فيزيائية واقتصادية لا يمكن التغلب عليها، تتجه صناعة أشباه الموصلات بقوة نحو التكامل غير المتجانس وبنيات التعبئة المتقدمة. وبدلاً من تصميم رقاقة سيليكون أحادية ضخمة، يتبنى المهندسون بنى «الشيبليت». وفي هذا النهج، يتم دمج عدة رقائق أصغر حجمًا ومتخصصة (مثل نوى وحدة المعالجة المركزية (CPU)، ومسرعات وحدة معالجة الرسومات (GPU)، وذاكرة HBM، ووحدات التحكم في الإدخال/الإخراج (I/O)) معًا في حزمة واحدة.
يفرض هذا التحول النوعي متطلبات غير مسبوقة على ركيزة الدوائر المتكاملة. فهي لم تعد مجرد محول مساحة سلبي؛ بل أصبحت العمود الفقري النشط للاتصالات ذات النطاق الترددي العالي للنظام الحاسوبي بأكمله. وستتطلب الركائز المستقبلية مسارات أكثر دقة، باستخدام ركائز المسارات المدمجة (ETS) حيث يتم غمر المسارات النحاسية مباشرةً في العازل الكهربائي لتحسين سلامة الإشارة، وتصميمات بدون قلب تتزايد تعقيدًا لدعم توصيل الطاقة الرأسي. وفي حين أن الوسيطات السليكونية (المستخدمة في التعبئة والتغليف ثنائية الأبعاد ونصف (2.5D)) تتعامل حاليًا مع أعلى كثافات التوصيل البيني بين الرقائق، فإن الركائز العضوية المتطورة تتطور بسرعة لتوفر عرض نطاق متعدد الرقائق مماثلًا بجزء بسيط من التكلفة. وهذا يضمن أن يظل التطور المستمر لركيزة الدوائر المتكاملة عاملاً تمكينيًا حاسمًا وجبلاً رائدًا وشديد التنافسية في مجال ابتكار الأجهزة على مدى العقود القادمة.
الأسئلة الشائعة (FAQ)
تتمثل الوظيفة الأساسية لركيزة الدائرة المتكاملة في أن تكون بمثابة واجهة كهروميكانيكية حاسمة بين الدائرة المتكاملة العارية (الرقاقة) ولوحة الدوائر المطبوعة (PCB). وهي تعمل على تحويل نقاط الإدخال/الإخراج المجهرية عالية الكثافة في رقاقة السيليكون إلى نقاط أكبر ومتباعدة بشكل واسع، وهي النقاط المطلوبة لحام الحزمة باللوحة الأم، مع توفير الدعم الهيكلي وتوجيه الإشارات والتبديد الحراري الضروري في الوقت نفسه.
ورغم أن كلاهما يستخدم الثقوب الدقيقة والمسارات الطبقية، فإن ركائز الدوائر المتكاملة تعمل على نطاق مادي أصغر بكثير. تتطلب ركائز الدوائر المتكاملة عرض خطوط ومسافات (L/S) تصل إلى 5-15 ميكرومتر، في حين تعمل لوحات الدوائر المطبوعة المتطورة ذات الكثافة العالية (HDI) عادةً عند حوالي 40 ميكرومتر. علاوة على ذلك، تعتمد ركائز الدوائر المتكاملة على مواد عضوية متخصصة مثل راتنج ABF وتستخدم عمليات شبه إضافية معدلة (mSAP) بدلاً من الرقائق القياسية من نوع FR4 والحفر الطرحي.
يُشار إلى ABF باختصار لـ«Ajinomoto Build-up Film». وهو عبارة عن راتينج عازل كهربائي عالي التخصص قائم على الإيبوكسي، ويأتي في شكل غشاء، مما يتيح عملية التصفيح المتسلسل دون الحاجة إلى التعزيز التقليدي بالألياف الزجاجية. ويُعد هذا الأمر بالغ الأهمية لأن بنيته المتجانسة تتيح إجراء عمليات حفر بالليزر بدقة فائقة للثقوب الدقيقة (microvias) وحفر خطوط نحاسية فائقة الدقة، وهي متطلبات صارمة لمعالجات «فليب تشيب» (flip-chip) عالية الأداء وبنيات «تشيبليت» (chiplet).
تُعد تقنية mSAP إحدى تقنيات الطلاء الكهروكيميائي المتقدمة. فبدلاً من إزالة طبقة سميكة من النحاس عن طريق الحفر لتشكيل المسارات (طريقة طرحية)، تبدأ تقنية mSAP بوضع طبقة أولية رقيقة جدًا من النحاس. يتم تطبيق قالب من مادة مقاومة للضوء، ثم يتم طلاء النحاس كهربائيًا *صعودًا* لتشكيل المسارات الكثيفة. ويؤدي حفر سريع ونهائي إلى إزالة الطبقة الأولية الرقيقة بين الخطوط، مما ينتج عنه مسارات مستطيلة عالية الدقة يستحيل تحقيقها هيكليًّا باستخدام الحفر القياسي للوحات الدوائر المطبوعة (PCB).
تكتسب الركائز الخالية من النواة حصة سوقية كبيرة بوتيرة سريعة، لا سيما في التطبيقات عالية السرعة والتردد مثل وحدات التردد اللاسلكي (RF) لشبكات الجيل الخامس (5G) والمعالجات المتطورة للأجهزة المحمولة، لأنها تتيح تصنيع حزم أرق بكثير وتضمن سلامة إشارة فائقة. ومع ذلك، تظل الركائز التقليدية ذات النواة أساسية لرقائق خوادم الحوسبة الضخمة عالية الأداء (HPC) التي تتطلب صلابة هيكلية هائلة لمنع تشقق الرقاقة وتشوه العبوة أثناء التجميع. وفي المستقبل، ستتعايش التقنيتان معًا بناءً على التطبيقات المحددة والمتطلبات الحرارية والميكانيكية.