في إطار استكشافها للتغليف المتطور، وجّهت إنتل اهتمامها إلى مادة جديدة لركائز الرقائق: الزجاج. صلابة الزجاج، بالإضافة إلى معامل تمدده الحراري المنخفض، تجعله متفوقًا على الركائز العضوية، إذ يُقلّل من درجة التمدد والتشوّه. ووفقًا لبويا تادايون، زميل إنتل ومدير تطوير تكنولوجيا التغليف والاختبار، فإن هذه الخصائص تمنح الزجاج ميزةً خاصة في قياس حجم العمليات، مثل الحصول على نغمات أدق.

_{توم روكر، نائب رئيس تطوير التكنولوجيا ومدير تكامل تطوير تكنولوجيا التعبئة والاختبار في شركة إنتل}

قال تادايون: "يتيح لنا استخدام ركائز الزجاج تقديم بعض الوظائف والهندسة المثيرة للاهتمام لتحسين توصيل الطاقة". وأضاف: "يمكن لهذه المادة أيضًا تمكين الثنائيات عالية السرعة التي تتجاوز 224 جيجابت، بل وتصل إلى 448 جيجابت". وأضاف أن اعتماد ركائز الزجاج عملية تدريجية، مدفوعة بتطوير الأدوات والعمليات، بالإضافة إلى الطلب المتزايد. ستتعايش ركائز الزجاج مع الركائز العضوية بدلًا من أن تحل محلها.

وأشار توم روكر، نائب رئيس تطوير التكنولوجيا ومدير تطوير تكنولوجيا التغليف والاختبار في شركة إنتل، إلى أن الشركة حولت تركيزها في التغليف المتقدم من النظام على الشريحة (SoC) إلى النظام داخل الحزمة (SiP).

مع تحول العديد من خطوط إنتاجنا إلى استخدام تقنية جسر التوصيل متعدد القوالب المدمج (EMIB)، يكتسب هذا التحول زخمًا متزايدًا، كما صرّح روكر. وأضاف: "نتجه أيضًا نحو التوصيلات ثلاثية الأبعاد، التي تدعم تكديس القوالب وتسمح بزيادة عددها، مما يتيح تصميمات هندسية أصغر وأداءً أعلى - كل ذلك ضمن حزمة واحدة."

_{بويا تادايون، زميل إنتل، مدير تطوير تكنولوجيا التعبئة والاختبار}

دفعت التحديات الميكانيكية التي يفرضها التغليف واسع النطاق شركة إنتل إلى توسيع قدراتها في هذا المجال. أشار تادايون إلى أن الركائز معرضة للتشوه، وأضاف مارك جاردنر، المدير الأول للتغليف المتقدم في خدمات إنتل للمسابك، أن هذا يُصعّب تركيبها على اللوحات الأم. وأوضح جاردنر: "نتيجةً لذلك، وجدنا أن الخبرة في تجميع اللوحات يمكن أن تكون مفيدة لعملائنا، ويمكننا التعاون مع مُصنّعي تجميع اللوحات لتوفير عملية تجميع سلسة لهم".

قيادة الابتكار المستمر في تكنولوجيا التعبئة والتغليف

تتضمن منتجات Intel الجديدة والمستقبلية ما يلي:

• استخدم سلسلة ماكس تستفيد وحدات معالجة الرسومات (GPUs) لمراكز البيانات، التي طُرحت في أوائل عام ٢٠٢٣، من جميع تقنيات التغليف المتقدمة من إنتل تقريبًا، بما في ذلك التكديس ثلاثي الأبعاد جنبًا إلى جنب وتقنية EMIB. تحتوي هذه المكونات على ٤٧ قالب معالجة بتقنية ٥ نانومتر و١٠٠ مليار ترانزستور.
• الجيل القادم 36 ميكرومتر الملعب فوفيروس تكنولوجيا التكديس ثلاثية الأبعاد (التي تطورت من 3 ميكرومتر إلى 50 ميكرومتر والآن إلى 36 ميكرومتر)، بالإضافة إلى بحيرة النيزك المعالجات، ومن المتوقع إطلاقها في عام 2023.
• استخدم مصفوفة شبكة كرات الرقاقة المقلوبة (FCBGA) تخطط منصة "بروجكت تكنولوجيز"، التي تستهدف الإنتاج الضخم في عام 2024، لتوسيع أحجام العبوات جنبًا إلى جنب إلى جنب إلى 100 مم، وتمديد الطبقات الوسطى، وتقليل النغمات إلى أقل من 90 ميكرومتر.
• الوصلات المترابطة من الجيل التالي، بما في ذلك الوصلات القائمة على الزجاج - والمعروفة أيضًا باسم تقنية الجسر الزجاجي- والبصريات المجمعة مع الموجهات الموجية المتكاملة.

أوضح تادايون أن تقنية الجسر الزجاجي لا تربط الألياف الضوئية مباشرةً بشرائح السيليكون لتجنب إعادة المعالجة. يدعم هذا "الحل الفريد" خاصية التوصيل والتشغيل، ومن المتوقع أن يدخل مرحلة الإنتاج الضخم بنهاية عام ٢٠٢٤. إضافةً إلى ذلك، ستستمر تقنية تكديس شرائح Foveros من إنتل في التطور، حيث من المتوقع أن يتقلص سمك الرقاقات إلى ٩ ميكرومتر.

في إطار استشراف تقنيات الجيل القادم، نخطط لاعتماد أبعاد أقل من 5 ميكرومتر في منتجاتنا، وفقًا لتادايون. وأضاف: "سنواصل تقديم بنى معمارية جديدة وقدرات تكديس ثلاثية الأبعاد، مما يسمح للمهندسين المعماريين بربط الرقائق بطرق مختلفة والاستفادة من المرونة التي توفرها هذه المنصة".

ما الذي يحرك هذه الابتكارات التكنولوجية؟

قال روكر: "تلعب تكنولوجيا التغليف دورًا حاسمًا في تمكين وظائف الحوسبة في جميع قطاعات النظام البيئي، بدءًا من الحواسيب العملاقة عالية الأداء ووصولًا إلى مراكز البيانات والحوسبة الطرفية، وكل ما بينهما - التخزين والنقل والعمل بناءً على البيانات". وأضاف: "العوامل الرئيسية للحلول التكنولوجية هي الأداء والتوسع والتكلفة".

_{مارك جاردنر، المدير الأول للتغليف المتقدم في قسم الصب في شركة إنتل}

تعمل إنتل أيضًا على تحسين خدماتها في مجال الصب، متخليةً عن نهج "الكل أو لا شيء". وقد وصف جاردنر نموذج الشركة المُجدد في مجال الصب، والذي يوفر خدمات أكثر مرونةً وتنوعًا تغطي دورة حياة تصنيع المنتج بأكملها، بدءًا من مواصفات المنتج ووصولًا إلى الاختبار.

في الماضي، كان عليك استخدام جميع خدمات التصنيع لدينا أو عدم استخدامها على الإطلاق، كما أوضح. "لكن هذا النهج الجديد يُلبي الطلب بفعالية أكبر ويوفر مرونة أكبر." بالإضافة إلى ذلك، يُمكن الآن إجراء الاختبارات في وقت مبكر من دورة التصنيع، مما يُساعد على خفض التكاليف.

قال غاردنر: "هذا مهم بشكل خاص، لأنه إذا نظرنا إلى بونتي فيكيو (الاسم الرمزي لوحدة معالجة الرسومات في مركز البيانات من سلسلة ماكس)، نجد أنها تحتوي على ما يقرب من 50 شريحة أو بلاطة. إذا تعطلت إحداها أثناء الاختبار النهائي، فسيتعين التخلص من جميع الشرائح الجيدة الأخرى، بالإضافة إلى التغليف باهظ الثمن. لقد رأينا إمكانية تحقيق مكاسب أكبر من إمكانيات الاختبار النهائي."