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　　在開(kāi)發(fā)先進(jìn)封裝的探索中，英特爾(Intel)將目光投向一種芯片基板新材料：玻璃。玻璃的剛性，以及較低的熱膨脹系數使其優(yōu)于有機基板，因為膨脹與翹曲的程度較小…

　　在開(kāi)發(fā)先進(jìn)封裝的探索中，英特爾(Intel)將目光投向一種芯片襯底新材料：玻璃。

　　玻璃的剛性，以及較低的熱膨脹系數使其優(yōu)于有機襯底，因為膨脹與翹曲的程度較小。根據英特爾院士、封裝與測試技術(shù)開(kāi)拓總監Pooya Tadayon的說(shuō)法，這些特性使得玻璃在工藝微縮時(shí)特別具備優(yōu)勢，像是更低的間距。

　　“利用玻璃襯底讓我們能導入一些有趣的功能，以及幾何形狀，以改善電力傳輸；”Tadayon表示：“該種材料也能催生超越224G、甚至進(jìn)入448G領(lǐng)域的高速二極管。”他補充指出，隨著(zhù)工具與工藝的發(fā)展，以及需求的崛起，采用玻璃襯底是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，而玻璃襯底與有機襯底將會(huì )共存，不是取代后者。

英特爾技術(shù)開(kāi)發(fā)副總裁、封裝與測試技術(shù)開(kāi)發(fā)整合總監Tom Rucker

　　英特爾技術(shù)開(kāi)發(fā)副總裁、封裝與測試技術(shù)開(kāi)發(fā)整合總監Tom Rucker表示，在先進(jìn)封裝的發(fā)展方向上，該公司已經(jīng)從系統級單芯片(SoC)轉向系統級封裝(system-in-package)。

　　“隨著(zhù)我們將許多產(chǎn)品線(xiàn)轉向采用嵌入式多芯片互連橋接(EMIB)技術(shù)，現在這樣的轉變持續積極；”Rucker表示：“我們也轉向3D互連，支持裸晶堆疊而且可以增加裸晶數量，實(shí)現更小的幾何形狀、更高的性能──都在單一封裝組件中。”

　　大規模封裝帶來(lái)的機械性挑戰，也促使英特爾擴展其相關(guān)能力。Tadayon就指出，襯底容易翹曲；而該公司晶圓代工部門(mén)先進(jìn)封裝資 深總監Mark Gardner補充，這使得將它們安裝到主機板上有困難，“因此我們發(fā)現，具備電路板組裝知識能為客戶(hù)帶來(lái)幫助，我們也能與電路板組裝廠(chǎng)商合作，為客戶(hù)提供無(wú)縫的流程。”

英特爾美國亞利桑那州先進(jìn)封裝實(shí)驗室的員工正在進(jìn)行封裝技術(shù)研發(fā)。(來(lái)源：英特爾)

持續推動(dòng)封裝技術(shù)創(chuàng )新

　　英特爾新推出的產(chǎn)品，以及正在開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品包括：

　　．在2023年稍早發(fā)表的Max系列數據中心繪圖處理器(GPU)，利用了幾乎所有英特爾先進(jìn)封裝技術(shù)的優(yōu)勢，包括并排(side by side)的3D堆疊，以及EMIB；該組件內含47顆5nm工藝裸晶、1,000億個(gè)電晶體；

　　．新一代36微米(μm)間距Foveros系列3D堆疊封裝技術(shù)(間距已經(jīng)從50μm演進(jìn)為36μm、又到25μm)，以及Meteor Lake處理器，預計2023年推出；

　　．目標2024年量產(chǎn)的覆晶球閘陣列(flip-chip ball-grid-array，FCBGA)平臺，計劃將并排封裝尺寸擴大至100mm，延伸中介層(middle layers)并將間距縮小到90μm以下；

　　．下一代互連，包括利用以玻璃為基礎的耦合──又名玻璃橋接技術(shù)(glass bridge)──以及整合式光波導實(shí)現的共同封裝光學(xué)組件(co-packaged optics)。

　　Tadayon表示，玻璃橋接技術(shù)并不是要直接將光纖連接或黏合到硅芯片上，以避免重復加工；這種“獨特解決方案”可支持插拔，預計在2024年底量產(chǎn)。而Foveros芯片堆疊技術(shù)也將有進(jìn)一步的發(fā)展，英特爾將繼續把間距微縮至9μm。

　　“著(zhù)眼于下一代的技術(shù)，未來(lái)我們打算在產(chǎn)品中采用低于5μm的間距；”Tadayon表示：“我們將繼續提供一些新穎的架構，以及3D堆疊功能，讓架構師能以不同方式連結那些芯片，利用該平臺帶來(lái)的靈活性。”

英特爾院士、封裝與測試技術(shù)開(kāi)拓總監Pooya Tadayon

是什么推動(dòng)這些技術(shù)創(chuàng )新？

　　“封裝技術(shù)在實(shí)現生態(tài)系統所有部門(mén)的運算功能方面扮演了關(guān)鍵角色，從高性能超級電腦到數據中心，再到邊緣運算，以及儲存、傳輸及根據數據采取移動(dòng)的所有中間步驟；”Rucker表示：“推動(dòng)技術(shù)解決方案的主要指標是性能、微縮，以及成本。”

　　英特爾也還在調整其晶圓代工服務(wù)，并放棄了只提供“套餐”(all-or-nothing)的做法。Gardner描述了該公司改版后的開(kāi)放系統晶圓代工模式，提供更有彈性的、涵蓋整個(gè)產(chǎn)品制造生命周期──從產(chǎn)品規格到測試──的“單點(diǎn)”(àla carte)服務(wù)。

英特爾晶圓代工部門(mén)先進(jìn)封裝資 深總監Mark Gardner

“以往你得采用我們所有的制造服務(wù)，否則就什么都沒(méi)有；”他解釋?zhuān)骸暗@種方法就能滿(mǎn)足需求了，而且非常有彈性。”此外，測試現在可以在制造周期的較早期執行，這有助于節省成本。

“這一點(diǎn)如此重要的原因是，如果你看Ponte Vecchio (數據中心GPU Max的代號)，它有將近50顆Chipet或Tile；”Gardner表示，“如果其中有一顆在最終測試時(shí)被發(fā)現不良，你就得丟掉所有其他的良好裸晶，還有真的非常昂貴的封裝。我們已經(jīng)看到了可以取得更多最終測試內容的能力。”