(درج ذیل حصہ I: انٹیگریٹڈ سرکٹ ڈیزائن؛ حصہ II: انٹیگریٹڈ سرکٹ مینوفیکچرنگ)

V. ATP (اسمبلی، ٹیسٹ، اور پیکجنگ) اور جدید پیکیجنگ

اسمبلی، ٹیسٹنگ، پیکیجنگ اور جدید پیکیجنگ کے بارے میں بنیادی نتائج:

(1) نسبتاً کم ٹیکنالوجی والے بیک اینڈ سیمی کنڈکٹر اے ٹی پی کے لیے، امریکہ ایشیا میں مرکوز غیر ملکی وسائل پر بہت زیادہ انحصار کرتا ہے۔

(2) جیسے جیسے چپس زیادہ پیچیدہ ہو جاتی ہیں، پیکیجنگ کے جدید طریقے اہم تکنیکی ترقی کے ممکنہ علاقوں کی نمائندگی کرتے ہیں۔ تاہم، امریکہ مضبوط اعلی درجے کی پیکیجنگ انڈسٹری کو تیار کرنے کے لیے ایک سرمایہ کاری مؤثر جگہ بھی نہیں ہے کیونکہ اس میں ضروری مواد کی کمی ہے۔

(3) جواب میں، بھاری چینی سرمایہ کاری موجودہ منڈیوں میں خلل ڈال سکتی ہے۔

(I) بنیادی پیکیجنگ اور جانچ کے فلیگ اسٹیٹ کے بنیادی تخمینے

(A) بنیادی معلومات

بیک اینڈ بنیادی اے ٹی پی مرحلے پر، چپ (کور) کو تیار شدہ مصنوعات میں جمع کیا جاتا ہے، جسے جانچا جاتا ہے، پیک کیا جاتا ہے اور الیکٹرانکس میں جمع کیا جاتا ہے۔ ATP مرحلے کے لیے دو طریقے ہیں: (1) OEM از IDM اور (2) OEM۔ فاؤنڈریز OSAT (خالص سیمی کنڈکٹر اسمبلی اور ٹیسٹنگ) کمپنیاں ہیں جو جانچ، پیکیجنگ، اسمبلی یا اسمبلی میں مہارت رکھتی ہیں اور کنٹریکٹ سروسز فراہم کرتی ہیں۔ کل اے ٹی پی مارکیٹ کے لحاظ سے، امریکی کمپنیوں نے کل آمدنی کا 28 فیصد حصہ لیا۔ اگرچہ امریکی کمپنیوں کا عمودی طور پر مربوط IDM ATP آمدنی کا تقریباً 43% حصہ ہے، لیکن امریکی کمپنیوں نے ATP کی پیداوار کو امریکہ سے باہر کی سہولیات کے لیے آؤٹ سورس کیا ہے۔ TSMC (تائیوان)، UMC (تائیوان)، SMIC (مین لینڈ چائنا) اور XMC (مین لینڈ چائنا) جیسی فاؤنڈریز نے پیکیجنگ کے کاروبار میں داخل کیا ہے تاکہ وہ مینوفیکچرنگ خدمات کو بڑھا سکیں جو وہ صارفین کو پیش کرتے ہیں، خاص طور پر چھوٹے چپس کی جدید پیکیجنگ کے لیے۔ TSMC نے 2012 میں اپنا پہلا جدید پیکیجنگ حل شروع کیا۔ 2017 میں، مارکیٹ میں 100 سے زیادہ مختلف OSATS تھے۔ آٹھ بڑے OSATS ہیں؛ زیادہ تر چھوٹے سے درمیانے درجے کے کھلاڑی ہیں۔

اگرچہ کچھ امریکی OSAT کمپنیاں ہیں (خاص طور پر Amkor)، امریکی کمپنیاں OSAT کے کاروبار میں صرف 15% حصہ رکھتی ہیں (تائیوان 52% کے ساتھ سرفہرست ہے، اس کے بعد چین 21% کے ساتھ)، اور Amkor امریکہ میں مقیم ہے لیکن اس کے پاس مینوفیکچرنگ نہیں ہے۔ امریکہ میں سہولت.

بنیادی ATP روایتی طور پر ایک انتہائی خودکار اور کم قیمت والا کاروبار رہا ہے، جس کے لیے کافی قدموں کے نشانات کی ضرورت ہوتی ہے اور زیادہ تر کم ہنر مند کارکنوں کو ملازمت دینا پڑتا ہے (یہ ذیل میں زیر بحث جدید پیکیجنگ ٹیکنالوجیز کے تعارف کے ساتھ تبدیل ہو رہا ہے)۔ اس طرح، یہ آپریشن امریکہ میں پیداوار کی آؤٹ سورسنگ کا پہلا مرحلہ (1970 کی دہائی میں شروع ہوا) تھا، جو بنیادی طور پر جنوب مشرقی ایشیا تک تھا۔ آج، زیادہ تر ATP آؤٹ سورسنگ پلانٹس چین، تائیوان اور جنوب مشرقی ایشیاء (سنگاپور، ملائیشیا، فلپائن اور ویتنام) میں ہیں۔ SEMI اور Techsearch نے 2018 میں دنیا بھر میں 120 سے زیادہ OSAT آؤٹ سورسنگ کمپنیوں اور 360 پیکیجنگ پلانٹس کی نشاندہی کی۔ 360 فیکٹریوں میں سے، 100 سے زیادہ چین میں، تقریباً 100 تائیوان میں اور 43 جنوب مشرقی ایشیا میں ہیں (باقی یورپ یا امریکہ میں ہیں)۔ چین میں OSAT کی پیداوار موجودہ مین اسٹریم پیکیجنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتی ہے، لیکن چین جدید پیکیجنگ ٹیکنالوجی تیار کر رہا ہے۔

جانچ کی طرف، سیمی کنڈکٹر ٹیکنالوجیز کو قومی سلامتی کی وجوہات کی بنا پر درجہ حرارت کی حدود (توسیع شدہ رینج)، تابکاری کے خلاف مزاحمت اور سخت ماحول میں استعمال کرنے سے پہلے ان کی تصدیق اور جانچ ہونی چاہیے۔ اس میں ہیوی آئن ریڈی ایشن ٹیسٹنگ انفراسٹرکچر کا استعمال کرتے ہوئے سنگل پارٹیکل ایفیکٹس (SEE) ٹیسٹنگ شامل ہے۔ ریاستہائے متحدہ میں موجودہ ہیوی آئن ریڈی ایشن ٹیسٹنگ انفراسٹرکچر نازک ہے اور موجودہ یا مستقبل کی SEE جانچ کی ضروریات کو پورا نہیں کر سکتا۔ گاہکوں کو اکثر انتظار کے طویل اوقات اور ٹیسٹ کی بڑھتی ہوئی قیمتوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے، اور اگر کوئی بڑی سہولت اچانک بند ہو جائے تو بھی وہ اہم تناؤ کا شکار ہوتے ہیں۔ "یہاں نصف درجن سے کم ایکسلریٹر LABS ہیں جو SEE ٹیسٹنگ کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے کافی آئن قسم اور توانائی کے آئن بیم تیار کر سکتے ہیں۔" یہ خلائی ایجنسیوں اور صنعت (بشمول سیٹلائٹ) کے درمیان مستقبل کے خلائی مشنوں کی مدد کے لیے ٹیسٹوں کی دستیابی کو متاثر کرتا ہے۔

(ب) بڑے خطرات

آج، ریاستہائے متحدہ کے پاس عالمی سیمی کنڈکٹر پیکیجنگ کی صلاحیت کا صرف 3 فیصد ہے (ٹیسٹنگ کی صلاحیت کو چھوڑ کر)، بنیادی طور پر IDM کمپنیوں کی طرف سے فراہم کی جاتی ہے، جو اکثر ریاستہائے متحدہ سے باہر ATP کی سہولیات رکھتی ہیں۔ اگرچہ یہ تاریخی طور پر سپلائی چین کا ایک کم تکنیکی جزو رہا ہے، لیکن یہ ایک اہم قدم ہے۔ جنوب مشرقی ایشیا، تائیوان اور چین میں ضروری اے ٹی پی کی پیداوار پر امریکہ کا انحصار امریکی سپلائی چین میں خلل ڈالتا ہے۔

(II) اعلی درجے کی پیکیجنگ ٹیکنالوجی پر سٹی بینک کی بحث

(A) بنیادی معلومات

اگرچہ بنیادی ATP روایتی طور پر سپلائی چین کا ایک کم قیمت والا جزو رہا ہے، پیکیجنگ ٹیکنالوجیز تیزی سے ترقی یافتہ ہوتی جا رہی ہیں۔ کئی دہائیوں سے، سیمی کنڈکٹر انڈسٹری نے مور کے قانون کے ساتھ رفتار برقرار رکھی ہے، جو پیش گوئی کرتا ہے کہ سیمی کنڈکٹر پر ٹرانزسٹروں کی تعداد تقریباً ہر دو سال بعد دوگنی ہو جاتی ہے۔ آج، ہر نئے پراسیس نوڈ پر چپ کے سائز کو سکڑنے کی طاقت اور کارکردگی کے فوائد کم ہو رہے ہیں، جبکہ فی ٹرانجسٹر کی قیمت بڑھ رہی ہے۔ اگرچہ سائز کم کرنا اب بھی ایک آپشن ہے، کیونکہ اسکیلنگ زیادہ مہنگی اور مشکل ہو جاتی ہے، سیمی کنڈکٹر انڈسٹری ایسے متبادل کی تلاش میں ہے جس میں چھوٹے چپس اور/یا ایک سے زیادہ مربوط سرکٹس کو ایک پیکج میں جمع کرنا شامل ہو۔ اسے ایڈوانس انکیپسولیشن کہا جاتا ہے۔ اعلی درجے کی پیکیجنگ لائن کی چوڑائی میں کمی کے لیے ایک متبادل اور تکمیلی ٹیکنالوجی کی نمائندگی کرتی ہے کیونکہ یہ چپ کی سطح کے بجائے پیکج کے مرحلے پر زیادہ چپ کثافت فراہم کرتی ہے اور ایک ہی پیکیج کے اندر مختلف چپ کے افعال کے انضمام کی اجازت دیتی ہے۔ اعلی درجے کی پیکیجنگ حل کو اپنی مرضی کے مطابق بنانے کے لیے کمرشل آف دی شیلف (دفاعی سے منظور شدہ) چپس کے زیادہ استعمال کی بھی اجازت دیتی ہے۔

اعلی درجے کی پیکیجنگ کی اقسام میں چپ اسٹیکنگ تکنیک (خاص طور پر میموری چپس) اور ایمبیڈڈ چپس، فین آؤٹ، ویفر لیول پیکیجنگ، اور سسٹم لیول پیکیجنگ (چھوٹے چپس یا ایک سے زیادہ چپس کو ایک پیکج میں جمع کرنا) شامل ہیں۔ لاجک چپس کے لیے ایک نقطہ نظر معیاری آئی پی فنکشنز کو مختلف، چھوٹے چپس میں الگ کرنا ہے، جسے "مائیکروچپس" کہا جاتا ہے، جو ایک ہی پیکیج پر معیاری انٹرفیس کے ذریعے جڑے ہوتے ہیں۔ چھوٹے چپس دوسرے چھوٹے چپس کے ساتھ کام کرتے ہیں، اس لیے ڈیزائن کو ایک ساتھ بہتر بنایا جانا چاہیے اور انہیں تنہائی میں ڈیزائن نہیں کیا جا سکتا۔ ڈیفنس ایڈوانسڈ ریسرچ پراجیکٹس ایجنسی (DARPA) اور بحریہ کے ساتھ ساتھ صنعت کے کھلاڑیوں (AMD، Marvell، اور Intel) کے پاس اس نقطہ نظر کو تلاش کرنے والے متعدد منصوبے ہیں۔ منفرد قومی سلامتی ایپلی کیشنز کے لیے حسب ضرورت سازوسامان فراہم کرنے کے لیے فنکشن، حفاظت، حجم، اور ماحولیاتی کارکردگی کو توڑ کر اعلی درجے کی پیکیجنگ قومی سلامتی کی قدر کی حامل ہے۔

ایڈوانسڈ پیکیجنگ کا 42.6 میں سیمی کنڈکٹر پیکیجنگ کی کل مالیت کا 2019% حصہ تھا اور 2025 تک پہنچنے کی امید ہے۔ پوری سیمی کنڈکٹر پیکیجنگ مارکیٹ کا تقریباً نصف حصہ ہوگا۔ یہ 6.1 اور 2014 کے درمیان 2025 فیصد کی کمپاؤنڈ سالانہ ترقی کی شرح (CAGR) کی نمائندگی کرے گا، جس میں مزید جدید پیکیجنگ آمدنی 20 میں $2014 بلین سے 42 میں تقریباً $2025 بلین تک دگنی ہو جائے گی۔ یہ روایتی پیکیجنگ مارکیٹ کی متوقع نمو سے تقریباً تین گنا زیادہ ہے۔ 2.2 اور 2014 کے درمیان 2025 فیصد کے متوقع CAGR کے ساتھ۔

دنیا کی ٹاپ 10 اعلی درجے کی پیکیجنگ کمپنیوں میں شامل ہیں: دو IDM کمپنیاں (انٹیل آف دی ریاستہائے متحدہ اور سام سنگ کوریا)؛ TSMC دنیا کی 10 اعلیٰ ترین پیکیجنگ کمپنیوں میں سے ایک ہے۔ دنیا کی ٹاپ پانچ OSAT ایڈوانس پیکیجنگ کمپنیوں میں ASE (تائیوان)، SPIL (تائیوان)، امکور (USA)، پاورٹیک ٹیکنالوجی (تائیوان) اور JCET (چین) شامل ہیں۔ اس کے علاوہ، دو چھوٹی OSAT کمپنیاں ہیں، Nepes Display (کوریا) اور Chipbond (تائیوان)۔ 10 کمپنیاں تقریباً تین چوتھائی جدید پیکڈ چپس پر کارروائی کرتی ہیں۔

ریاستہائے متحدہ میں اعلی درجے کی پیکیجنگ بنیادی طور پر IDM فروشوں کے ذریعہ فراہم کی جاتی ہے، بشمول Intel، Texas Instruments، اور Micron۔ گلوبل فاؤنڈریز امریکہ میں قائم ایک فاؤنڈری ہے جو جدید ترین پیکیجنگ خدمات بھی فراہم کرتی ہے۔ اس کے علاوہ، چھوٹی کمپنیاں، جیسے کہ مائیکراس، اسکائی واٹر اور کوروو، مخصوص دفاعی اور صنعتی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے جدید ترین پیکیجنگ خدمات پیش کرتی ہیں۔

جیسا کہ اوپر ذکر کیا گیا ہے، جبکہ چین کے پاس اس وقت مضبوط اعلی درجے کی پیکیجنگ کی صلاحیتیں نہیں ہیں، لیکن وہ جدید ترین سیمی کنڈکٹر پیداوار کی کمی کو پورا کرنے کے لیے پیکیجنگ کی جدید صلاحیتوں کو تیار کر رہا ہے۔

جیسے جیسے ایڈوانس پیکیجنگ کی صلاحیت اور مانگ بڑھتی ہے، فیڈرل رجسٹریشن نوٹس آف انویسٹی گیشن (NOI) کے جواب میں جمع کرائے گئے تبصروں میں جدید پیکیجنگ سبسٹریٹس کی کمی (پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ ٹیکنالوجی پر مبنی) اور متحدہ میں متعلقہ سپلائی چین میں کمزوریوں کی طرف اشارہ کیا گیا۔ ریاستیں بیس میٹریل سپلائر ایشیا میں واقع ہے۔ سبسٹریٹ کی بڑی کمپنیوں میں شامل ہیں: ابیڈن (جاپان)، نانیا (تائیوان)، شنکو (جاپان)، سام سنگ (کوریا)، یونی میکرون (تائیوان)، شینن سرکٹس (چین)، زوہائی یویا (چین) اور AKM الیکٹرانکس انڈسٹریل (چین)۔

مزید برآں، پی سی بی مینوفیکچرنگ چین منتقل ہو گئی ہے، جو اسے سبسٹریٹ سپلائرز کے لیے ایک زیادہ پرکشش مارکیٹ بنا رہی ہے۔ IPC/US Reliable Electronics Partnership (USPAE) کا تخمینہ ہے کہ اگلی نسل کے الیکٹرانکس ایپلی کیشنز کے لیے پرنٹنگ سرکٹ بورڈ مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی میں امریکہ ایشیا سے 20 سال پیچھے ہے، امریکہ ایک زمانے میں دنیا کے پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ مینوفیکچرنگ کا 30% سے زیادہ حصہ رکھتا تھا۔ اب یہ 5 فیصد سے بھی کم ہے

(ب) بڑے خطرات

اعلی درجے کی پیکیجنگ میں چین کی سرمایہ کاری سے مستقبل کی منڈیوں کو خطرہ ہے:

جب کہ چین میں پیکیجنگ کی مضبوط صلاحیت کا فقدان ہے، چینی حکومت نے جدید پیکیجنگ میں بہت زیادہ سرمایہ کاری کی ہے۔ اعلی درجے کی پیکیجنگ پچھلے کچھ سالوں سے چین کی سیمی کنڈکٹر انڈسٹری کی ٹیکنالوجی کا مرکز رہی ہے، ریاستی کونسل کا مقصد 30 تک چینی سپلائرز کے لیے تمام پیکیجنگ آمدنی کا تقریباً 2015 فیصد حصہ لینا ہے۔ جنوری 2021 میں، SMIC کے نئے ملازم چیئرمین نے کہا کہ چینی کمپنیوں کو سیمی کنڈکٹر لائن کی چوڑائی کو کم کرنے میں اپنی کمزوری پر قابو پانے کے لیے ایڈوانس پیکیجنگ پر توجہ مرکوز کرنی چاہیے، جو اس بات کا اشارہ دے سکتی ہے کہ SMIC جدید پیکیجنگ میں جارحانہ انداز میں آگے بڑھے گی۔ SEMICONDUCTOR Packaging KLA کے سینئر ڈائریکٹر مارکیٹنگ سٹیفن ہیبرٹ نے 2018 میں رپورٹ کیا کہ "... ہم چین میں مضبوط OSAT سرمایہ کاری دیکھ رہے ہیں کیونکہ چین کے فرنٹ اینڈ فیبس پروجیکٹس سے ملنے کے لیے جدید پیکیجنگ کی صلاحیت میں اضافہ ہوتا ہے۔"

اعلی درجے کی پیکیجنگ مواد کی ناکافی صلاحیت:

اعلی درجے کی پیکیجنگ سبسٹریٹس پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ ٹیکنالوجی پر مبنی ہیں، جو زیادہ تر ایشیا اور زیادہ تر چین میں تیار کی جاتی ہیں۔ یہ ریاستہائے متحدہ میں اعلی درجے کی پیکیجنگ میں سرمایہ کاری کرنے کی کوشش کرنے والی کمپنیوں کے لیے ایک چیلنج ہے۔

امریکہ میں جدید پیکیجنگ ٹیکنالوجی کو برقرار رکھنے کے لیے صرف دفاعی ضروریات ہی کافی نہیں ہیں۔

امریکی کمپنیوں کی ایک چھوٹی سی تعداد دفاعی ضروریات کے لیے جدید ترین پیکیجنگ سلوشن فراہم کرتی ہے، اور ان کمپنیوں کا بازار میں حصہ بہت کم ہے۔ جیسا کہ اعلی درجے کی پیکیجنگ کی صلاحیتیں امریکہ سے باہر بڑھتی ہیں، وہ جلد ہی دفاعی ضروریات سے کہیں زیادہ ہو جائیں گی اور مارکیٹ کی قوتیں بیرون ملک جدید صلاحیتوں کو راغب کریں گی۔ بالآخر، مقدار جدت اور آپریشنل سیکھنے کو آگے بڑھاتی ہے۔ تجارتی حجم کے بغیر، امریکہ کوالٹی، لاگت یا لیبر کے لحاظ سے ٹیکنالوجی کو برقرار نہیں رکھ سکے گا۔

(3) خلاصہ

خلاصہ طور پر، امریکہ بیک اینڈ اے ٹی پی صلاحیت کے لیے ایشیا میں مرکوز غیر ملکی وسائل پر انحصار کرتا ہے، جو سپلائی چین کے اس حصے میں سپلائی چین میں خلل کا خطرہ پیدا کرتا ہے۔ Encapsulation زیادہ ترقی یافتہ ہوتا جا رہا ہے کیونکہ صنعت چھوٹے اور چھوٹے فیچر سائز کی پیچیدگی کو سب سے زیادہ جدید یا سب سے چھوٹے نوڈس، کم پیداوار، اور کم ہوتے ہوئے معمولی منافع کی تلافی کے لیے نئے طریقے تلاش کرتی ہے۔ جبکہ امریکہ اور اس کے شراکت داروں کے پاس پیکیجنگ کی اعلیٰ صلاحیتیں ہیں، چین کی جدید پیکیجنگ میں بھاری سرمایہ کاری مستقبل میں مارکیٹ میں خلل ڈالنے کی صلاحیت رکھتی ہے۔ اس کے علاوہ، امریکہ کے پاس جدید پیکیجنگ ٹیکنالوجیز تیار کرنے کے لیے ماحولیاتی نظام کی کمی ہے۔

اعلان دستبرداری: یہ مضمون "مسٹر وانگ کے ریسٹورانٹ ٹاک" سے دوبارہ شائع کیا گیا ہے، یہ مضمون صرف مصنف کے ذاتی خیالات کی نمائندگی کرتا ہے، ساکوئی اور صنعت کے خیالات کی نمائندگی نہیں کرتا، صرف دوبارہ پرنٹ اور شیئر کرنے، دانشورانہ املاک کے حقوق کے تحفظ کی حمایت، دوبارہ پرنٹ کرنے کے لیے۔ براہ کرم اصل ماخذ اور مصنف کی نشاندہی کریں، اگر خلاف ورزی ہو تو حذف کرنے کے لیے ہم سے رابطہ کریں۔