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英特爾2023年發(fā)布的首批用于下一代先進封裝的玻璃基板，將實現(xiàn)封裝中晶體管的持續(xù)擴展，并推進摩爾定律以提供以數(shù)據(jù)為中心的應(yīng)用。
重要原因
與當(dāng)今的有機基板相比，玻璃具有獨特的性能，如超低平整度和更好的熱穩(wěn)定性和機械穩(wěn)定性，從而使基板的互連密度更高。這些優(yōu)勢將使芯片架構(gòu)師能夠為人工智能（AI）等數(shù)據(jù)密集型工作負載創(chuàng)建高密度、高性能的芯片封裝。英特爾有望在本十年后五年向市場提供完整的玻璃基板解決方案，從而使行業(yè)在2030年后繼續(xù)推進摩爾定律。
到2020年，半導(dǎo)體行業(yè)使用有機材料在硅封裝上擴展晶體管的能力可能會達到極限，這種材料消耗更多的功率，并存在收縮和翹曲等限制�？s小尺寸對半導(dǎo)體行業(yè)的進步和發(fā)展至關(guān)重要，玻璃基板是下一代半導(dǎo)體的可行和必要的下一步。
工作原理
隨著對更強大計算能力需求的增加以及半導(dǎo)體行業(yè)進入在一個封裝中使用多個“小芯片（chiplets）”的異構(gòu)時代，改善信號傳輸速度、功率傳輸、設(shè)計規(guī)則和封裝基板的穩(wěn)定性將至關(guān)重要。與目前使用的有機基板相比，玻璃基板具有優(yōu)異的機械、物理和光學(xué)特性，允許在封裝中連接更多的晶體管，從而提供更好的縮放比例并能夠組裝更大的小芯片復(fù)合體（chiplet complexes），即系統(tǒng)級封裝（system-in-package）。芯片架構(gòu)師將能夠在一個封裝上以更小的占位面積（footprint ）封裝更多的瓦片（也稱為小芯片、tiles、chiplets），同時實現(xiàn)更高的性能和密度，并具有更高的靈活性和更低的整體成本和功耗。
關(guān)于用例
玻璃基板可以在數(shù)據(jù)中心、AI、圖形處理領(lǐng)域發(fā)揮價值：這些地方需要更大外形尺寸封裝（即）和更高速度功能的應(yīng)用程序和工作負載。
玻璃基板可以耐受更高的溫度，圖案變形不超過50%，獨特的超低平整度可提高光刻的焦深（depth of focus），并具有極緊密的層間互連覆蓋所需的尺寸穩(wěn)定性。由于這些與眾不同的特性，玻璃基板上的互連密度有可能提高10倍。此外，玻璃機械性能的提高使得超大型封裝具有非常高的組裝成品率。
玻璃基板對更高溫度的耐受性還為芯片設(shè)計師提供了如何設(shè)置功率傳輸和信號路由設(shè)計規(guī)則的靈活性，因為這使他們能夠無縫集成光學(xué)互連，并在更高的溫度處理中將電感和電容嵌入玻璃。這可以實現(xiàn)更好的功率傳輸解決方案，同時以低得多的功率實現(xiàn)高速信號傳輸。這些好處使該行業(yè)更接近于到2030年在一個封裝上擴展1萬億個晶體管。
英特爾的做法
十多年來，英特爾一直在研究和評估玻璃基板作為有機基板替代品的可靠性。該公司在實現(xiàn)下一代封裝方面有著悠久的歷史，在20世紀(jì)90年代引領(lǐng)了行業(yè)從陶瓷封裝向有機封裝的過渡，是第一個實現(xiàn)鹵素和無鉛封裝的公司，也是先進嵌入式芯片封裝技術(shù)的發(fā)明者，該技術(shù)是行業(yè)首款有源3D堆疊技術(shù)。因此，英特爾已經(jīng)能夠圍繞這些技術(shù)從設(shè)備、化學(xué)品和材料供應(yīng)商到基板制造商解鎖整個生態(tài)系統(tǒng)。
下一步
在最近PowerVia和RibbonFET突破性進展的基礎(chǔ)上，這些用于先進封裝的行業(yè)領(lǐng)先玻璃基板展示了英特爾對超越18A工藝節(jié)點的下一個計算時代的前瞻性關(guān)注和愿景。英特爾正在努力實現(xiàn)到2030年在一個封裝上提供1萬億個晶體管的目標(biāo)，其在包括玻璃基板在內(nèi)的先進封裝領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新將有助于實現(xiàn)這一目標(biāo)。（來源： Intel新聞稿；編譯：張底剪報）
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