英特爾日前宣布推出業(yè)界首批用于下一代先進(jìn)封裝的玻璃基板，這一突破性成就將使封裝中晶體管的規(guī)模不斷擴(kuò)大，并推動(dòng)摩爾定律，從而實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)為中心的應(yīng)用。

英特爾聲稱“玻璃基板”是未來的發(fā)展方向，而封裝技術(shù)可以迅速實(shí)現(xiàn)行業(yè)內(nèi)的大規(guī)模創(chuàng)新，尤其是 HPC 和 AI，因?yàn)樾酒庋b已經(jīng)最近成為熱門話題。如果使用玻璃基板取代有機(jī)基板材料，下一代先進(jìn)封裝的芯片將采用更多的沙子。

2023 年 7 月，在亞利桑那州錢德勒的英特爾組裝和測(cè)試技術(shù)開發(fā)工廠，一名英特爾工程師手持測(cè)試玻璃核心基板面板。英特爾的先進(jìn)封裝技術(shù)在該公司的組裝和測(cè)試技術(shù)開發(fā)工廠得以實(shí)現(xiàn)。（來源：英特爾公司）

隨著對(duì)更強(qiáng)大計(jì)算的需求增加，以及半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)入在封裝中使用多個(gè)“小芯片”的異構(gòu)時(shí)代，信號(hào)傳輸速度、功率傳輸、設(shè)計(jì)規(guī)則和封裝基板穩(wěn)定性的改進(jìn)將至關(guān)重要。

據(jù)英特爾介紹，與當(dāng)今的有機(jī)基板相比，玻璃基板具有卓越的機(jī)械、物理和光學(xué)特性，允許在封裝中連接更多晶體管，從而提供更好的擴(kuò)展性并能夠組裝更大的小芯片復(fù)合體（稱為“系統(tǒng)級(jí)封裝”）。芯片架構(gòu)師將能夠在一個(gè)封裝上以更小的占地面積封裝更多的塊（也稱為小芯片），同時(shí)以更大的靈活性和更低的總體成本和功耗實(shí)現(xiàn)性能和密度增益。

據(jù)介紹，玻璃基板可以承受更高的溫度，圖案變形減少 50%，并具有超低平坦度以改善光刻的焦深，并且具有極其緊密的層間互連覆蓋所需的尺寸穩(wěn)定性。由于這些獨(dú)特的特性，玻璃基板上的互連密度可以提高 10 倍。此外，玻璃的機(jī)械性能得到改善，可以實(shí)現(xiàn)超大型封裝，并具有非常高的組裝良率。

玻璃基板對(duì)更高溫度的耐受性還為芯片架構(gòu)師提供了如何設(shè)置電力傳輸和信號(hào)路由設(shè)計(jì)規(guī)則的靈活性，因?yàn)檫@使他們能夠無縫集成光學(xué)互連，以及在更高溫度下將電感器和電容器嵌入到玻璃中加工。這樣可以提供更好的功率傳輸解決方案，同時(shí)以低得多的功率實(shí)現(xiàn)所需的高速信號(hào)傳輸。這些優(yōu)勢(shì)使該行業(yè)距離 2030 年在封裝上擴(kuò)展 1 萬億個(gè)晶體管更近了一步。