半导体封装集成中心开业

半导体的见解

• 私人和政府资助促成了宾夕法尼亚州立大学主导的微电子系统异构集成中心(CHIMES)，该中心将有助于改善半导体生产和研究。
• 在过去几十年里，半导体生产主要外包给了亚洲，而在过去几年里，这是将半导体生产带回美国的更大努力的一部分。
• 由于新冠肺炎疫情和乌克兰战争等全球性事件导致芯片短缺，半导体产量有所增加。需求依然强劲，这迫使美国和其他国家重新审视半导体的生产方式。

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美国半导体研究公司(SRC)的联合大学微电子计划2.0 (JUMP 2.0)是一个与美国国防高级研究计划局(DARPA)合作的工业伙伴联盟，已宣布创建一个价值3270万美元的由宾夕法尼亚州立大学主导的微电子系统异构集成中心(CHIMES)。

电气工程负责人Madhavan Swaminathan和宾夕法尼亚州立工程学院电气工程和计算机科学学院William E. Leonhard捐赠主席将指导该中心。CHIMES是通过JUMP 2.0计划资助的七个中心之一，旨在提高新兴商业和国防应用电子系统的性能、效率和能力。

斯瓦米纳坦说:“到2030年，全球半导体产业预计将成为一个万亿美元的产业，主要由计算、数据存储、无线和汽车应用驱动。考虑到它花了55年才达到5000亿美元的规模，不到10年就能翻番，这是令人难以置信的。”“这种惊人的增长需要新的、变革性的逻辑、内存和互连技术，以克服传统半导体尺寸缩放不可避免的放缓。”

据斯瓦米纳坦说，这是CHIMES的重点。14所大学合作伙伴——包括佐治亚理工学院;哥伦比亚大学;康奈尔大学;亚利桑那州立大学;乔治华盛顿大学;麻省理工学院;莱斯大学;斯坦福大学;加州大学戴维斯分校; University of California, Los Angeles; University of California, San Diego; University of Colorado; and University of Illinois, Chicago — will collaborate to advance heterogenous integration, the efficient and effective integration and packaging of semiconductor devices, chips and other components.

宾夕法尼亚州立大学负责研究的高级副总裁劳拉·韦斯(Lora Weiss)表示:“我们正在创造一个机会，推动一个多元化和一体化的联盟，专注于半导体领域的创新。”“这些技术突破了传统芯片系统的极限，采用了突破性的组件、生产方法和平台。宾夕法尼亚州立大学将继续成为该行业全球解决方案的推动者，与该领域的行业和学术领袖密切合作。”

据斯瓦米纳坦介绍，封装一直专注于异构集成——或将不同的组件耦合成一个单元——但最近这项技术有了显著的进步。

斯瓦米纳坦说:“现在我们有能力将各种晶体管和集成电路组件进行电互连，模糊了芯片内和芯片外之间的界限。”“我们将研究和开发新技术来克服障碍——通过最小化晶体管之间的空间，开发冷却机制，提高能源效率等等——来建立由电子和光子组件组成的微系统的集成和小型化。”

编钟在半导体研究中的作用

CHIMES参与者将在四个协同主题下探索23个研究任务，包括系统驱动的功能集成和聚合;硅平台单片三维致密化和多样化;超密异质互连与组装;和材料的行为，合成，计量和可靠性。

“像CHIMES这样高度多学科的中心将对微电子系统的未来产生重大影响，特别是当我们的研究任务、主题，更重要的是，我们的团队成员与国际路线图协同工作时，”Swaminathan说。“CHIMES的任何研究成果都需要转化，并且能够从实验室转移到制造。因此，与国家努力的协调，如CHIPS法案和微电子制造业美国倡议，是至关重要的。”

根据Intel-SRC的受让人和JUMP 2.0项目的负责人Roman Caudillo的说法，这种协调和合作是研究人员在中心最初几年学到的知识在未来商业行业中转化的关键。

考迪略说:“DARPA的创新项目，如JUMP 2.0，推动了公共和私营部门对微电子系统大规模颠覆性创新的投资，目标是降低技术风险，并提供关键的未来商业洞察和知识产权。”“CHIMES的提议和对未来的看法在未来需要如何发展的问题上引起了投资者的共鸣。我们对这次合作感到非常兴奋，看到了编钟在未来五年甚至更长的时间内将产生的影响。”

Caudillo指出，虽然CHIMES研究人员计划开发的技术很重要，但他们对本科生和研究生的支持对该项目更为关键——Swaminathan对此表示赞同。

斯瓦米纳坦说:“我的目标是使编钟系统在SRC授予的5年期限后可持续发展，特别是因为我们正在开发的技术将在10年后与应用交叉。”

安东尼·阿奇利表示，研究和教育交织在一起，也与工业有关，工程学院代理院长．

阿奇利说:“我们正在培训下一代工程师，要做到这一点，最好的方法就是让他们亲身实践，获得他们将负责推进的技术所提供的实际经验。”“通过CHIMES和JUMP 2.0项目的结构，中心的参与者和他们的学生将直接受益于行业反馈，并为进入劳动力市场做好更好的准备。”

贾斯汀·施瓦茨表示，这一机会不仅惠及合作伙伴及其学员，还对整个英联邦和全国产生深远影响，宾夕法尼亚州立大学临时执行副校长兼教务长．

施瓦茨说:“CHIMES不仅将推动研究和教育的影响，而且还将激励经济发展。”“技术进步和高等教育促进了社会挑战的创新解决方案，并提供了应用这些解决方案的手段:就业机会，从而使更多的机会得以延续。”

-由Chris Vavra编辑，网页内容经理，控制工程， CFE媒体与技术，cvavra@cfemedia.com．

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