在半導(dǎo)體行業(yè)的激烈競(jìng)爭(zhēng)中，先進(jìn)封裝技術(shù)已成為各大廠商角逐的關(guān)鍵領(lǐng)域。英特爾作為行業(yè)的重要參與者，近日在電子元件技術(shù)大會(huì)（ECTC）上披露了多項(xiàng)芯片封裝技術(shù)突破，再次吸引了業(yè)界的目光。這些創(chuàng)新不僅展現(xiàn)了英特爾在技術(shù)研發(fā)上的深厚底蘊(yùn)，也為其在先進(jìn)封裝市場(chǎng)贏得了新的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

英特爾此次的重大突破之一是 EMIB-T 技術(shù)。EMIB-T 全稱為 Embedded Multi-die Interconnect Bridge with TSV，是嵌入式多芯片互連橋接封裝技術(shù)的重大升級(jí)版本，專為高性能計(jì)算和異構(gòu)集成設(shè)計(jì)。其技術(shù)升級(jí)主要體現(xiàn)在三個(gè)核心方面。

在信號(hào)傳輸與供電優(yōu)化上，EMIB-T 在傳統(tǒng) EMIB 的硅橋結(jié)構(gòu)中創(chuàng)新性地嵌入硅通孔（TSV）。傳統(tǒng) EMIB 采用懸臂式供電路徑，存在較高的電壓降，而 TSV 從封裝底部直接供電，這一改變將電源傳輸電阻降低 30% 以上，極大地減少了電壓降和信號(hào)噪聲。這使得它能夠穩(wěn)定支持 HBM4 和 HBM4e 等高帶寬內(nèi)存的供電需求，同時(shí)兼容 UCIe-A 互連技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá) 32 Gb/s+。舉例來(lái)說(shuō)，在 AI 加速器和數(shù)據(jù)中心處理器等對(duì)供電穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)傳輸速率要求極高的場(chǎng)景中，EMIB-T 的這一特性能夠確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，避免因供電不足或信號(hào)干擾導(dǎo)致的性能下降。

面對(duì)高速信號(hào)傳輸中常出現(xiàn)的電磁干擾問題，EMIB-T 在橋接器內(nèi)部集成了高密度金屬 - 絕緣體 - 金屬（MIM）電容器。這一設(shè)計(jì)可有效抑制電源噪聲，確保信號(hào)完整性。在復(fù)雜異構(gòu)系統(tǒng)中，如同時(shí)集成了多種不同功能芯片的 AI 計(jì)算平臺(tái)，不同芯片間的信號(hào)容易相互干擾，而 MIM 電容器的存在使得 EMIB-T 能夠保持穩(wěn)定的通信性能，保障整個(gè)系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

在封裝尺寸與集成密度的提升上，EMIB-T 支持最大 120x180 毫米的封裝尺寸，單個(gè)封裝可集成超過(guò) 38 個(gè)橋接器和 12 個(gè)矩形裸片（die）。目前，其凸塊間距已實(shí)現(xiàn) 45 微米，未來(lái)計(jì)劃進(jìn)一步縮小至 35 微米甚至 25 微米。這種高密度集成能力為 Chiplet 設(shè)計(jì)提供了更廣闊的空間。以單個(gè)封裝中整合 CPU、GPU、HBM 內(nèi)存和 AI 加速模塊為例，通過(guò) EMIB-T 技術(shù)，這些不同功能的芯片能夠緊密協(xié)作，顯著提升系統(tǒng)級(jí)性能，同時(shí)減少了整個(gè)系統(tǒng)的體積和功耗。

除了EMIB-T 技術(shù)，英特爾還在散熱和熱鍵合技術(shù)方面取得進(jìn)展。隨著人工智能和數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的迅猛發(fā)展，芯片功耗和封裝尺寸不斷增加，散熱成為了關(guān)鍵挑戰(zhàn)。英特爾推出的新分散式散熱器設(shè)計(jì)，通過(guò)將散熱器拆分為平板和加強(qiáng)筋，優(yōu)化了與熱界面材料（TIM）的耦合，減少了約 25% 的 TIM 焊料空隙，大大提升了熱傳導(dǎo)效率。并且，該設(shè)計(jì)支持集成微通道的散熱器，液體可直接通過(guò)一體式熱沉（IHS）冷卻處理器，適用于熱設(shè)計(jì)功耗（TDP）高達(dá) 1000W 的芯片封裝，為高性能計(jì)算平臺(tái)提供了可靠的熱管理解決方案。

在熱鍵合技術(shù)上，英特爾開發(fā)了一種針對(duì)大型封裝基板的新型熱壓粘合工藝，解決了芯片和基板在粘合過(guò)程中的翹曲問題。該工藝通過(guò)最小化熱差，提高了制造良率和可靠性，支持更大尺寸的芯片封裝，并實(shí)現(xiàn)了更精細(xì)的EMIB 連接間距。這不僅增強(qiáng)了 EMIB-T 的互連密度，也為復(fù)雜異構(gòu)芯片設(shè)計(jì)提供了更高的靈活性。

英特爾的這些先進(jìn)封裝技術(shù)突破具有深遠(yuǎn)意義。在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)層面，現(xiàn)代處理器越來(lái)越多地采用復(fù)雜的異構(gòu)設(shè)計(jì)，將多種類型的計(jì)算和內(nèi)存組件集成到單個(gè)芯片封裝中，先進(jìn)封裝技術(shù)成為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的基石。英特爾憑借這些創(chuàng)新，能夠與臺(tái)積電等競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在先進(jìn)封裝領(lǐng)域展開有力角逐。在市場(chǎng)應(yīng)用方面，AWS、思科等企業(yè)已與英特爾合作，將 EMIB-T 應(yīng)用于下一代服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，這表明英特爾的新技術(shù)得到了市場(chǎng)的認(rèn)可，有望在數(shù)據(jù)中心、邊緣計(jì)算和消費(fèi)電子等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，英特爾計(jì)劃在 2025 年下半年實(shí)現(xiàn) EMIB-T 封裝的量產(chǎn)，并逐步將凸塊間距從 45 微米縮小至 25 微米，以支持更高密度的芯片集成。隨著玻璃基板技術(shù)的成熟，EMIB-T 有望在 2028 年實(shí)現(xiàn)單個(gè)封裝集成超過(guò) 24 顆 HBM，進(jìn)一步推動(dòng)內(nèi)存帶寬的突破。這將對(duì)全球半導(dǎo)體封裝技術(shù)的發(fā)展方向產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，引領(lǐng)行業(yè)向更高性能、更高集成度的方向發(fā)展。

審核編輯 黃宇