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Interfacing Technologies for Edge Microsystems
Interfacing Technologies for Edge Microsystems
Il System-in-Package (SiP) è un’avanzata tecnologia di packaging che integra vari componenti - quali condensatori, resistori e persino antenne - e circuiti integrati in un unico modulo compatto. A differenza di un System-on-Chip (SoC), in cui tutti i componenti sono integrati su un singolo blocco di silicio, il SiP combina, in un unico package, chip che sono stati sviluppati e testati singolarmente.
Questo approccio permette di ottenere vantaggi significativi, specialmente in termini di miniaturizzazione, prestazioni ed economicità.
La tecnologia SiP consente di realizzare sistemi elettronici particolarmente compatti e complessi, trovando un’ampia applicazione in svariati settori. Consentendo l'integrazione in un unico package di componenti dalle funzionalità diversificate, come processori, memorie e sensori, provenienti da diversi processi produttivi, il SiP può incidere positivamente sulle prestazioni del sistema e al contempo ridurre il consumo energetico complessivo grazie a interconnessioni più brevi. Inoltre, questa soluzione garantisce una maggiore flessibilità nella progettazione e può accelerare il time-to-market, sfruttando l’utilizzo di componenti già collaudati e disponibili in commercio.
Oltre a questi vantaggi, la tecnologia SiP può anche vantare un minor impatto ambientale in confronto al SoC, dal momento che consente di testare singolarmente i sottocomponenti prima che questi vengano integrati nel prodotto finale. Di conseguenza, si ha modo di eliminare il componente difettoso prima della fase di produzione, riducendo così in maniera significativa gli sprechi durante il processo produttivo. Questo approccio contribuisce a una produzione di componenti elettronici più ecologica e responsabile.
Il Co-Design rappresenta una metodologia integrata e iterativa che affronta, in maniera esaustiva, la progettazione e l'ottimizzazione di tutti i componenti del sistema elettronico, comprese le loro interconnessioni con l'ambiente fisico circostante. Questa metodologia è di elevata rilevanza, soprattutto alla luce della domanda - in forte crescita - di integrazione in dispositivi avanzati, quali i già citati i Sistemi-in-Package (SiP).
Il Chilab-ITEM si è specializzato nell'utilizzo di strumentazione di simulazione all'avanguardia, come ad esempio la simulazione multifisica degli elementi finiti (FEM). L’esperienza già accumulata e la continua formazione ci consentono di creare modelli virtuali ad alta precisione dei dispositivi e di elaborare previsioni puntuali e analisi approfondite delle prestazioni degli stessi in diversi contesti. mediante uno studio meticoloso dei comportamenti ottici, meccanici, elettromagnetici e termici riusciamo a identificare e mitigare proattivamente potenziali problemi, quali guasti dei componenti, degrado dell'integrità del segnale e hotspot termici nelle prime fasi del ciclo di progettazione, attraverso.
La potenza delle interfacce multifisiche all'interno del nostro software di simulazione consente la valutazione simultanea di molteplici fenomeni interagenti. Questo approccio a 360 gradi garantisce lo sviluppo di dispositivi più robusti, affidabili ed efficienti, accelera in maniera significativa il time-to-market e, infine, permette la diminuzione tangibile dei costi di sviluppo.
Le nostre capacità computazionali ci qualificano come partner strategico per i processi di progettazione e fabbricazione dei vostri dispositivi. Ciò che ci contraddistingue è il saper elaborare simulazioni avanzate del dispositivo stesso, mediante una piena caratterizzazione del comportamento complesso dei materiali in un dominio metafisico e, successivamente, validare le suddette simulazioni nei nostri laboratori.
Vi invitiamo a collaborare con Chilab-ITEM per sfruttare appieno il potenziale delle vostre innovazioni SiP. In che modo la nostra competenza in co-design e le nostre capacità di simulazione avanzata possono essere di supporto al vostro prossimo progetto?
La tecnologia SiP prevede l'incapsulamento di diversi elementi - inclusi componenti attivi e passivi, MEMS ed elementi ottici - all'interno di un unico package. Di conseguenza, la scelta dei materiali (ad esempio metalli, polimeri e ceramiche) diventa essenziale per garantire l'affidabilità e la stabilità termica del dispositivo, nonché la sua funzionalità complessiva.
Qui al Chilab-ITEM disponiamo di macchinari in grado di:
Uno degli ultimi passaggi utili a valutare l’efficienza dei dispositivi SiP è la caratterizzazione termica, morfologica e optoelettronica dei prototipi sviluppati. Solitamente, questa fase serve a valutare la capacità del packaging di proteggere il bare die, contenuto nel SiP, da interferenze ambientali e operative, analizzandone l'integrazione all'interno dei componenti all’interno del sistema.
Per la caratterizzazione si ricorre a strumenti e tecniche avanzate, come la camera climatica, il microscopio digitale, il profilometro e la macchina di test per la conducibilità termica, in grado di eseguire analisi precise.
Parallelamente, si effettua la validazione del prototipo tramite la caratterizzazione elettrica o ottica. L'obiettivo è fornire una valutazione completa delle prestazioni e dell'affidabilità dei prototipi di packaging avanzati, con particolare attenzione all'aumento della dissipazione termica, alla miniaturizzazione e all'affidabilità generale del dispositivo.
