英特爾先進封裝:助力AI芯片高效集成的技術(shù)力量

在 AI 發(fā)展的浪潮中,半導(dǎo)體先進封裝技術(shù)逐漸從“幕后”走向“臺前”。這項技術(shù)能夠在單個設(shè)備內(nèi)集成不同功能、制程、尺寸、廠商的芯粒,以靈活性強、能效比高、成本經(jīng)濟的方式打造系統(tǒng)級芯片。因此,越來越多的 AI 芯片廠商青睞這項技術(shù)。

英特爾自本世紀(jì) 70 年代起持續(xù)創(chuàng)新,深耕封裝技術(shù),積累了超過 50 年的豐富經(jīng)驗。面向 AI 時代,英特爾正在與生態(tài)系統(tǒng)伙伴、基板供應(yīng)商合作,共同制定標(biāo)準(zhǔn),引領(lǐng)整個行業(yè)應(yīng)用先進封裝技術(shù)。秉持“系統(tǒng)工藝協(xié)同優(yōu)化”(STCO)的理念,英特爾代工不僅能夠向客戶提供傳統(tǒng)的封裝、互連、基板等技術(shù),還涵蓋了系統(tǒng)級架構(gòu)和設(shè)計服務(wù),以及熱管理和功耗管理等全方位支持工作。

英特爾代工的先進系統(tǒng)封裝及測試(Intel Foundry ASAT)的技術(shù)組合,包括 FCBGA 2D、FCBGA 2D+、EMIB 2.5D、EMIB 3.5D、Foveros 2.5D &3D 和 Foveros Direct 3D 等多種技術(shù)。這些技術(shù)并非互斥,而是在一個封裝中可以同時采用,為復(fù)雜芯片的設(shè)計提供了極大的靈活性。在商業(yè)層面,這體現(xiàn)了英特爾對封裝細(xì)分市場的重視。

針對 AI 芯片的先進封裝需求,與業(yè)界其它晶圓級 2.5D 技術(shù),例如硅中介層、重布線層(RDL)相比,EMIB 2.5D 技術(shù)具有諸多優(yōu)勢。第一,成本效益。EMIB 技術(shù)采用的硅橋尺寸非常小,相比于傳統(tǒng)的大尺寸中介層,制造時能更高效地利用晶圓面積,減少空間和資源的浪費,綜合成本更低。第二,良率提升。EMIB 技術(shù)省略了晶圓級封裝(wafer level assembly)這一步驟,減少了模具、凸點等復(fù)雜工藝帶來的良率損失風(fēng)險,從而提高了整體生產(chǎn)過程的良率。第三,生產(chǎn)效率。與晶圓級技術(shù)相比,EMIB 技術(shù)的制造步驟更少、復(fù)雜度更低,因此生產(chǎn)周期更短,能夠為客戶節(jié)省寶貴的時間。在市場動態(tài)快速變化的情況下,這種時間優(yōu)勢能夠幫助客戶更快地獲得產(chǎn)品驗證數(shù)據(jù),加速產(chǎn)品上市。第四,尺寸優(yōu)化。晶圓級技術(shù)需要在基板上方添加中介層,而 EMIB 則將硅橋嵌入基板,極大地提高了基板面積的利用率。同時,基板的尺寸與集成電路面板的格式相匹配,采用 EMIB 能夠在單個封裝中集成更多芯片,從而容納更多的工作負(fù)載。第五,供應(yīng)鏈與產(chǎn)能。英特爾擁有成熟的供應(yīng)鏈和充足的產(chǎn)能,確保了 EMIB 能夠滿足客戶對先進封裝解決方案的需求。

英特爾正在研發(fā) 120×120 毫米的超大封裝,并計劃在未來幾年內(nèi)向市場推出玻璃基板(glass substrate)。與目前采用的有機基板相比,玻璃基板具有超低平面度、更好的熱穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性等獨特性能,能夠大幅提高基板上的互連密度,為 AI


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