120×180mm怪獸封裝!EMIB-T讓AI芯片起飛
關(guān)鍵詞: 英特爾 EMIB-T TSV 玻璃基板 熱管理材料
電子發(fā)燒友網(wǎng)綜合報(bào)道
近日,英特爾在電子元件技術(shù)大會(huì)上披露了EMIB-T(Embedded Multi-die Interconnect Bridge with TSV)技術(shù)。這是是英特爾在原有EMIB技術(shù)基礎(chǔ)上引入硅通孔(TSV)的重大升級(jí),旨在解決高性能計(jì)算、AI加速器和數(shù)據(jù)中心芯片的異構(gòu)集成挑戰(zhàn)。其核心是通過垂直互連提升封裝密度和性能,同時(shí)降低功耗和延遲。
傳統(tǒng)EMIB利用嵌入在封裝基板中的硅橋,實(shí)現(xiàn)多顆裸晶之間的高速互連。而EMIB-T在硅橋中引入TSV通孔結(jié)構(gòu),讓信號(hào)能夠垂直穿越橋接芯片本體,達(dá)成更高密度、更短路徑的垂直互連 。簡(jiǎn)單來說,它把硅通孔技術(shù)融入到已有的嵌入式多芯片互連橋技術(shù)里,提升了芯片間連接的性能。
EMIB-T支持UCIe-A協(xié)議,數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)32 Gb/s以上,相比英偉達(dá)的H100也要提升20%。同時(shí)TSV提供低電阻垂直供電路徑,解決懸臂式供電的電壓降問題,電源傳輸電阻減少30%,滿足HBM4的高功耗需求。
該技術(shù)還配套分解式散熱器技術(shù),減少25%熱界面材料(TIM)空隙,支持微通道液冷,應(yīng)對(duì)1000W TDP芯片功耗。而新型熱壓粘合工藝減少基板翹曲,可以提升大型封裝的良率和可靠性。
同時(shí),EMIB-T可實(shí)現(xiàn)更大的芯片封裝尺寸,達(dá)到120 x 180 mm,并在單個(gè)大型芯片封裝中支持超過38個(gè)橋接器和超過12個(gè)矩形大小的裸片,提升了芯片集成度。
還支持35μm的凸塊間距,25μm間距也在開發(fā)之中,遠(yuǎn)勝于初代EMIB的55μm和第二代 EMIB的45μm,且兼容有機(jī)或玻璃基板,其中玻璃基板是英特爾未來芯片封裝業(yè)務(wù)的關(guān)鍵戰(zhàn)略方向,為芯片設(shè)計(jì)提供了更多選擇和可能。
該技術(shù)預(yù)計(jì)在2025年下半年量產(chǎn),客戶包括AWS、思科及美國(guó)政府項(xiàng)目,Cadence、西門子EDA等已推出協(xié)同設(shè)計(jì)流程,加速產(chǎn)品落地。
伴隨著TSV 結(jié)構(gòu)的引入,使得硅材料在垂直互連方面的性能要求提高。需要硅材料具備更高的純度和質(zhì)量,以保障信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性,降低信號(hào)損耗。同時(shí),在制造TSV過程中,對(duì)硅的加工工藝精度要求更嚴(yán)格,如刻蝕、填充等工藝都需要更先進(jìn)的技術(shù)來滿足EMIB-T的需求。
由于EMIB-T兼容有機(jī)或玻璃基板,玻璃基板將成為關(guān)鍵戰(zhàn)略方向,這將推動(dòng)玻璃基板材料的研發(fā)和生產(chǎn),推動(dòng)玻璃基板供應(yīng)鏈的發(fā)展,如日本電氣硝子、康寧等。玻璃基板在絕緣性、平整度等方面有獨(dú)特優(yōu)勢(shì),有望替代部分傳統(tǒng)有機(jī)基板。這會(huì)促使材料廠商加大對(duì)玻璃基板材料的研究投入,開發(fā)出更適合EMIB-T技術(shù)的玻璃基板產(chǎn)品,提升其在半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的應(yīng)用比例。
此外,隨著芯片集成度提高和性能增強(qiáng),產(chǎn)生的熱量增多,對(duì)熱管理材料提出更高要求。配合全新的分解式散熱器技術(shù),需要熱界面材料(TIM)具備更好的散熱性能和更低的熱阻,能夠更有效地將芯片產(chǎn)生的熱量傳遞出去,減少 TIM 耦合焊料中的空隙,提高散熱效率,以保障芯片在高溫環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行。
小結(jié)
EMIB-T不僅是英特爾對(duì)標(biāo)臺(tái)積電CoWoS的技術(shù)反擊,更通過三維垂直互連、超大封裝尺寸和材料革新,為AI芯片、Chiplet生態(tài)提供高性價(jià)比解決方案。隨著2025年量產(chǎn)落地,EMIB-T或成為異構(gòu)集成的新標(biāo)準(zhǔn),重構(gòu)高性能計(jì)算芯片的競(jìng)爭(zhēng)格局。
