一文读懂 Intel 先进封装技术（一）

发布时间：2022-03-17作者来源：澳门新葡萄新京威尼斯987浏览：3296

导读

Intel（英特尔）是半导体行业和创新领域的全球卓越厂商，致力于推动人工智能、5G、高性能计算等技术的创新和应用突破，驱动智能互联世界。 56年前，intel创始人之一的戈登·摩尔提出了摩尔定律 (Moore's Law)，推动着集成电路产业一直发展到今天。在先进封装领域，Intel依然是技术的领导者，创造性地推出了EMIB，Foveros，Co-EMIB，ODI等先进封装和互联技术，继续驱动着技术不断向前！今天，我们有机会连线Intel封装研究与系统解决方案总监Johanna Swan院士，就先进封装技术进行深入的沟通和交流，学习先进封装最前沿的发展动态。在个人电脑领域，Intel 当之无愧是[敏感词]创造力的公司，Intel inside深入人心，从奔腾到酷睿再到i3\i5\i7\i9，人们如数家珍，每一款产品都带给人们全新的体验，推动着数字世界不断向前！
异构时代已然到来，Intel是否迸发出了新的创造力，又会带给世界什么样的新技术和产品？我们还是听听来自Intel的声音~

Suny Li ~1

首先，我们想请Swan院士谈一谈 Intel 在先进封装技术领域的研发规划和 [敏感词]的研究成果。

Johanna Swan ~1

好的，我首先给大家分享 Intel 先进封装技术路线图，图中 X 轴代表功率效率， Y 轴代表互连密度，Z 轴则展示了我们的技术可扩展性。

从标准封装，到嵌入式多芯片互联桥EMIB，更多的芯片被包含到封装中，凸点间距也越来越小，从100um变为55-36um。

然后，到 Foveros，开始将芯片堆叠在一起，进行横向和纵向之间的互连，凸点间距进一步降低为50-25um。

下一步，Intel 要做小于10um的凸点间距。达到小于 10 微米的凸点间距意味着什么？这就要说到 Intel 的混合键合技术Hybrid Bonding。

在今年 ECTC 上 Intel 发表了一篇关于混合键合技术的论文，这是一种在相互堆叠的芯片之间获得更密集互连的方法，并可实现更小的外形尺寸。下图左边的技术，被称为 Foveros，凸点间距是 50 微米，每平方毫米有大约 400 个凸点。对于未来， Intel 要做的是缩减到大约 10 微米的凸点间距，并达到每平方毫米 10,000 个凸点。

Hybrid Bonding 技术可以在芯片之间实现更多的互连，并带来更低的电容，降低每个通道的功率，并让我们朝着提供[敏感词]产品的方向发展。

下图是传统凸点焊接技术和Hybrid Bonding 混合键合技术的比较，混合键合技术需要新的制造、操作、清洁和测试方法。混合键合技术的优势包括：有更高的电流负载能力，可扩展的间距小于1微米，并且具有更好的热性能。

从图中我们可以看出，传统凸点焊接技术两个芯片中间是带焊料的铜柱，将它们附着在一起进行回流焊，然后进行底部填充胶。 Hybrid Bonding 混合键合技术与传统的凸点焊接技术不同，混合键合技术没有突出的凸点，特别制造的电介质表面非常光滑，实际上还会有一个略微的凹陷。在室温将两个芯片附着在一起，再升高温度并对它们进行退火，铜这时会膨胀，并牢固地键合在一起，从而形成电气连接。混合键合技术可以将互联间距缩小到10 微米以下，可获得更高的载流能力，更紧密的铜互联密度，并获得比底部填充胶更好的热性能。当然，混合键合技术需要新的制造、清洁和测试方法。为什么更小的间距会更有吸引力？ Intel 正在转向Chiplet的设计思路，开始将SoC分解成 GPU、CPU、IO 芯片，然后通过SiP技术将它们集成在一个封装内；然后，通过Chiplet技术，更小的区块拥有单独的 IP，并且可以重复使用，这是一种非常优秀的技术，可根据特定客户的独特需求定制产品。