מבוא

אינטל היא מובילה עולמית בתעשיית המוליכים למחצה ובחדשנות, המוקדשת להנעת חדשנות ופריצות דרך בטכנולוגיות כגון בינה מלאכותית, 5G ומחשוב בעל ביצועים גבוהים, ומניעה את העולם המקושר החכם. לפני 56 שנים הציע אחד ממייסדי אינטל, גורדון מור, את חוק מור, שהניע את התפתחות תעשיית המעגלים המשולבים עד היום. בתחום האריזה המתקדמת, אינטל נותרה מובילה טכנולוגית, ומציגה באופן יצירתי טכנולוגיות אריזה וחיבורים מתקדמות כגון EMIB, Foveros, Co-EMIB ו-ODI, וממשיכה להניע את הטכנולוגיה קדימה. היום יש לנו הזדמנות להתחבר עם ג'והאנה סוואן, מנהלת חקר אריזות ופתרונות מערכות באינטל, לעסוק בתקשורת מעמיקה והחלפה על טכנולוגיית אריזה מתקדמת, וללמוד על ההתפתחויות החדישות באריזות מתקדמות. בתחום המחשבים האישיים, אינטל היא ללא ספק החברה היצירתית ביותר. Intel Inside חדרה עמוקות ללבם של אנשים. מפנטיום ל-Core, ולאחר מכן ל-i3, i5, i7 ו-i9, כל מוצר מביא לאנשים חוויה חדשה לגמרי, ומניע את העולם הדיגיטלי קדימה ללא הרף.

עידן ההטרוגניות הגיע. האם אינטל שחררה יצירתיות חדשה, ואילו טכנולוגיות ומוצרים חדשים היא תביא לעולם? בואו נקשיב לקול של אינטל.

סאני לי 

ראשית, ברצוננו לבקש מהמנהל סוואן לדבר על תוכנית המחקר והפיתוח של אינטל ועל תוצאות המחקר העדכניות ביותר בתחום טכנולוגיית האריזה המתקדמת.

יוהנה סוואן 

בטח, ראשית ברצוני לחלוק עם כולם את מפת הדרכים של אינטל לטכנולוגיית אריזה מתקדמת. ציר ה-X בתרשים מייצג את יעילות ההספק, ציר ה-Y מייצג את צפיפות החיבורים, וציר ה-Z מדגים את יכולת ההרחבה של הטכנולוגיה שלנו.

מאריזה סטנדרטית ועד לגשר חיבור רב-שבבים מוטבע (EMIB), שבבים נוספים כלולים בחבילה, והרווח בין הבליטות הולך וקטן, ויורד מ-100um ל-55-36um.

בשלב הבא, אינטל שואפת להגיע ל-bump pitchs קטן מ-10um. מה המשמעות של השגת גובה גבשושי קטן מ-10 מיקרומטר? זה מביא אותנו לטכנולוגיית ה-Hybrid Bonding של אינטל.

ב-ECTC השנה, הציגה אינטל מאמר על טכנולוגיית הדבקה היברידית, שהיא שיטה להשגת חיבורים צפופים יותר בין שבבים מוערמים ומאפשרת גורמי צורה קטנים יותר. לטכנולוגיה בצד השמאלי של הדיאגרמה, המכונה Foveros, יש גובה מהמורות של 50 מיקרומטר, עם כ-400 בליטות למילימטר רבוע. לעתיד, אינטל שואפת לצמצם את גובה הבליטות לכ-10 מיקרומטר ולהשיג 10,000 בליטות למילימטר רבוע.

טכנולוגיית הדבקה היברידית מאפשרת יותר חיבורים בין שבבים, וכתוצאה מכך קיבול נמוך יותר, הספק מופחת לכל ערוץ וכיוון לאספקת מוצרים מעולים.

הדיאגרמה הבאה משווה את טכנולוגיית ההדבקה המסורתית עם טכנולוגיית הדבקה היברידית. טכנולוגיית הדבקה היברידית דורשת שיטות ייצור, טיפול, ניקוי ובדיקה חדשות. היתרונות של טכנולוגיית הדבקה היברידית כוללים יכולת נשיאת זרם גבוהה יותר, צלעות ניתנות להרחבה מתחת ל-1 מיקרון וביצועים תרמיים משופרים.

מהתרשים, אנו יכולים לראות שבטכנולוגיית הדבקת בליטות מסורתית, ישנם עמודי נחושת עם הלחמה בין שני השבבים. הם מחוברים יחד באמצעות הלחמה חוזרת ולאחר מכן ממלאים במילוי תת-מי.

טכנולוגיית הדבקה היברידית, לעומת זאת, שונה מהדבקה מסורתית. אין לו בליטות בולטות. המשטח הדיאלקטרי המיוצר במיוחד הוא חלק מאוד, למעשה, יש לו אפילו שקע קל. שני השבבים מחוברים יחד בטמפרטורת החדר, ולאחר מכן מוגברת בטמפרטורה לצורך חישול. בשלב זה, הנחושת מתרחבת ומתחברת היטב, ויוצרת חיבור חשמלי.

טכנולוגיית הדבקה היברידית מאפשרת הפחתה בגובה החיבורים מתחת ל-10 מיקרומטר, השגת יכולת נשיאת זרם גבוהה יותר, צפיפות חיבורי נחושת צפופה יותר וביצועים תרמיים טובים יותר בהשוואה למילוי חסר. כמובן, טכנולוגיית הדבקה היברידית דורשת שיטות ייצור, ניקוי ובדיקה חדשות.

עכשיו, למה מגרש קטן יותר אטרקטיבי יותר? אינטל עוברת לגישת עיצוב שבבים, שבה SoCs מפורקים ל-GPU, CPU, IO שבבי, אשר משולבים לאחר מכן בתוך חבילה אחת באמצעות טכנולוגיית SiP. בנוסף, באמצעות טכנולוגיית chiplet, בלוקים קטנים יותר יש כתובות IP בודדות וניתן לעשות בהן שימוש חוזר. זוהי טכניקה מצוינת המאפשרת מוצרים מותאמים אישית בהתאם לצרכי הלקוח הספציפיים.

טכנולוגיית השבבים חוללה מהפכה בחיבורי שבב לשבב, שכן יותר חיבורי שבב לשבב דורשים צפיפות חיבורים גבוהה יותר. זה הוביל למעבר מחיבור בליטות מסורתי לחיבור היברידי.

יתר על כן, אנו עומדים בפני אתגר נוסף כיצד להרכיב את השבבים הללו יחד תוך שמירה על תהליך הייצור באותה מהירות. עם עוד שבבים להציב, האם נוכל לעבד אותם מהר מספיק על ידי הנחת שבב אחד בלבד בכל פעם? הפתרון טמון בהרכבה אצווה, שאנו מתייחסים אליה כטכנולוגיה להרכבה עצמית.

אינטל משתפת פעולה באופן פעיל עם CEA-LETI, המעבדה הצרפתית לאנרגיות אלטרנטיביות ואנרגיה אטומית לאלקטרוניקה וטכנולוגיית מידע, כדי לחקור את המיקום של שבבים מרובים בשלב תהליך אחד. זה כרוך בהצבה דטרמיניסטית ומהירה, כמו גם איסוף והנחת שבבים נוספים.

במהלך תהליך ההרכבה העצמית, לשבבים יש את היכולת להחזיר את עצמם למצב האנרגיה הנמוך ביותר שלהם. על ידי קירובם מספיק קרוב, הם ירכיבו באופן אוטונומי וימקמו את עצמם בתצורת האנרגיה המינימלית. זהו מנגנון להרכבה עצמית הנחקר על ידי אינטל בשיתוף עם CEA-LETI.

כבר שילבנו טכנולוגיות חיבור היברידי והרכבה עצמית במפת הדרכים שלנו לטכנולוגיית אריזה מתקדמת.