介绍

英特尔是全球半导体行业和创新的领导者，致力于推动人工智能、5G、高性能计算等技术的创新和突破，赋能智能互联世界。 56年前，英特尔创始人之一戈登·摩尔提出了摩尔定律，至今一直推动着集成电路行业的发展。在先进封装领域，英特尔依然保持技术领先地位，创造性地推出EMIB、Foveros、Co-EMIB、ODI等先进封装和互连技术，持续推动技术向前发展。今天，我们有机会连线英特尔封装研究与系统解决方案总监Johanna Swan，就先进封装技术进行深入的沟通与交流，了解先进封装的前沿发展。在个人电脑领域，英特尔无疑是最具创造力的公司。 Intel Inside已经深入人心。从奔腾到酷睿，再到i3、i5、i7、i9，每一款产品都给人们带来全新的体验，推动数字世界不断前进。

异质化时代已经到来。英特尔是否释放了新的创造力，将为世界带来哪些新技术和新产品？让我们来听听来自英特尔的声音。

李孙妮 

首先我们请Swan总监谈谈Intel在先进封装技术领域的研发计划和最新研究成果。

约翰娜·斯旺 

当然，首先我想跟大家分享一下英特尔先进封装技术的路线图。图表中的 X 轴代表功率效率，Y 轴代表互连密度，Z 轴代表我们技术的可扩展性。

从标准封装到嵌入式多芯片互连桥（EMIB），封装中包含的芯片越来越多，凸块之间的间距也越来越小，从100um减小到55-36um。

接下来，英特尔的目标是实现凸块间距小于10um。凸块间距小于 10 微米意味着什么？这给我们带来了英特尔的混合键合技术。

在今年的 ECTC 上，英特尔发表了一篇有关混合键合技术的论文，该技术是一种在堆叠芯片之间实现更密集互连并实现更小外形尺寸的方法。图左侧的技术称为 Foveros，凸块间距为 50 微米，每平方毫米大约有 400 个凸块。未来，英特尔的目标是将凸块间距缩小至约10微米，并实现每平方毫米10,000个凸块。

混合键合技术可实现芯片之间更多的互连，从而降低电容、降低每通道功耗，并朝着提供优质产品的方向发展。

下图比较了传统凸点接合技术与混合接合技术。混合键合技术需要新的制造、处理、清洁和测试方法。混合键合技术的优点包括更高的载流能力、小于 1 微米的可扩展间距以及改进的热性能。

从图中我们可以看到，在传统的凸块接合技术中，两个芯片之间有带有焊料的铜柱。它们通过回流焊连接在一起，然后填充底部填充胶。

另一方面，混合键合技术不同于传统的凸块键合。它没有明显的凸起。特制的介质表面非常光滑，甚至有轻微的凹进。两个芯片在室温下粘合在一起，然后升温进行退火。此时，铜膨胀并牢固地粘合在一起，形成电气连接。

与底部填充相比，混合键合技术可将互连间距减小至 10 微米以下，从而实现更高的载流能力、更密集的铜互连密度以及更好的热性能。当然，混合键合技术需要新的制造、清洁和测试方法。

现在，为什么较小的间距更具吸引力？英特尔正在转向小芯片设计方法，其中 SoC 被分解为 GPU、CPU、IO 芯片，然后使用 SiP 技术将它们集成在单个封装中。此外，通过小芯片技术，较小的块具有单独的 IP 并且可以重复使用。这是一项出色的技术，可以根据特定客户需求定制产品。

Chiplet 技术彻底改变了芯片间互连，因为更多的芯片间连接需要更高的互连密度。这导致了从传统凸块键合到混合键合的转变。

此外，我们面临的另一个挑战是如何将这些芯片组装在一起，同时保持制造过程相同的速度。当需要放置更多芯片时，我们一次只放置一个芯片是否可以足够快地处理它们？解决方案在于批量组装，我们称之为自组装技术。

英特尔正在与法国替代能源和原子能委员会电子与信息技术实验室 CEA-LETI 积极合作，研究在单个工艺步骤中放置多个芯片。这涉及确定性和快速放置，以及拾取和放置更多芯片。

在自组装过程中，芯片能够将自身恢复到最低能量状态。通过使它们足够接近，它们将自主组装并将自己定位在最小能量配置中。这是英特尔与 CEA-LETI 合作研究的一种自组装机制。

我们已经将混合键合和自组装技术纳入我们的先进封装技术路线图中。