如圖所示,從標(biāo)準(zhǔn)封裝到EMIB(嵌入式多管芯互聯(lián)橋接)再到Foveros,凸點間距從100μm縮減到50-25μm。而無論是EMIB(嵌入式多管芯互聯(lián)橋接)還是Foveros,這都是英特爾在先進封裝領(lǐng)域的過往,對于未來,他們將怎么走下去?
Johanna Swan表示:“我們擁有的發(fā)展機會是在每毫米立方體上提供最多的區(qū)塊并獲得每毫米立方體最多的功能。但在這方面我們還沒有走到極限?!?/p>
基于這種理解,英特爾也將在未來致力于開發(fā)小于10微米凸點間距的封裝技術(shù)。
在英特爾看來,混合結(jié)合(Hybrid Bonding)是實現(xiàn)小于10微米凸點間距的關(guān)鍵技術(shù)之一。Hybrid Bonding也是去年英特爾在其架構(gòu)上首次提出的方案。在今年的 ECTC中,英特爾再次公布了關(guān)于Hybrid Bonding的一些細節(jié)。據(jù)英特爾介紹,采用Hybrid Bonding還可實現(xiàn)更小的外形尺寸。
據(jù)介紹,凸點間距為50微米的Foveros,在每平方毫米中包含大約 400 個凸點。但對實現(xiàn)小于10微米的凸點間距的Hybrid Bonding,則可在每平方毫米容納10,000 個凸點。Johanna Swan表示表示:“這樣,我們便可以在兩個芯片之間實現(xiàn)更多的互連,這也意味著采用這種方式可以提供更小、更簡單的電路,因為它們實際上可以相互疊加。因此,也不必做扇入(fan-in)和扇出(fan-out)。有了這個更簡單的電路,我們可以使用更低的電容。然后開始降低該通道的功率?!?/p>
與此同時,Johanna Swan也指出,由于Foveros和Hybrid Bonding在組裝工藝上存在著差異,因此,在使用Hybrid Bonding時,需要一種新的制造、清潔和測試方法。
采用Hybrid Bonding的初衷是為了將更多的IP或區(qū)塊(tile)集成在一起,同時實現(xiàn)芯片到芯片的互連。而這就意味著,從焊接轉(zhuǎn)向Hybrid Bonding,即要保持制造流程以相同的速度進行,還要將更多的IP或芯片放置在一起。
為解決這一挑戰(zhàn),英特爾正在考慮的解決方案是進行批量組裝,他們稱之為自組裝。據(jù)介紹,英特爾正在聯(lián)手CEA-LETI 在推進混合結(jié)合(Hybrid Bonding)自組裝研究。
Johanna Swan表示,混合結(jié)合(Hybrid Bonding)的技術(shù)進步同樣可用于CO-EMIB和ODI架構(gòu),這些架構(gòu)則是英特爾先進封裝在可擴展性方面所推出的技術(shù)。
由此,我們可以看出,Hybrid Bonding不僅能夠在功率效率、互連密度的提升上提供幫助,還可以在可擴展性方面提供支持。也因此,筆者認為Hybrid Bonding將成為英特爾先進封裝發(fā)展關(guān)鍵。
先進封裝將走向何處?
市場是驅(qū)動封裝技術(shù)升級的重要因素。
“提供獨特的解決方案,推動了我們關(guān)注的技術(shù)。”Johanna Swan表示:“產(chǎn)品需求的不斷進化,才是真正推動封裝需要轉(zhuǎn)變的原因?!彼J為,封裝技術(shù)進步會隨著用戶的差異化需求而出現(xiàn)。
在Johanna Swan看來,定制化是實現(xiàn)下一階段異構(gòu)集成的真正原因。因此,市場將需要獲得更多不同的節(jié)點或 IP 組合,在不同的制程或節(jié)點上執(zhí)行此操作。通過這種混合搭配,可以為特定客戶進行深度定制。
在此基礎(chǔ)之上,Johanna Swan認為極致的異構(gòu)集成是封裝技術(shù)的未來趨勢。她表示:“封裝技術(shù)將繼續(xù)具有縮小尺寸的特征,正如我們在架構(gòu)日展示的那樣,我們能夠?qū)⒃絹碓叫〉?IP 和越來越小的區(qū)塊(tile)封裝在一起?!?/p>
寫在最后
制程&封裝是英特爾未來發(fā)展的六大技術(shù)支柱之一。作為這個支柱當(dāng)中重要的一部分,英特爾也對其封裝技術(shù)進行了一系列的布局。這其中就包括在今年5月份,英特爾宣布,將投資35億美元,為其位于新墨西哥州的里奧蘭喬工廠配備先進的封裝設(shè)備,包括Foveros技術(shù),預(yù)計2021年底動工。
除此之外,英特爾在還在諸多半導(dǎo)體行業(yè)權(quán)威會議上所發(fā)表的論文和演講當(dāng)中,也頻繁地講到了他們對于先進封裝的最近研究以及進展。
從這一系列動作當(dāng)中,我們可以透過英特爾這一行業(yè)巨頭,看到封裝技術(shù)的價值正在發(fā)生變化。