V rámci svého výzkumu pokročilých technologií pro balení se společnost Intel zaměřila na nový materiál pro substráty čipů: sklo. Tuhost skla spolu s nižším koeficientem tepelné roztažnosti ho činí lepším než organické substráty, protože snižuje stupeň roztažnosti a deformace. Podle Pooyi Tadayona, člena Intelu a ředitele pro vývoj technologií balení a testování, tyto vlastnosti dávají sklu zvláštní výhodu při škálování procesů, například při dosahování jemnějších roztečí.

_{Tom Rucker, viceprezident pro technologický vývoj a ředitel pro integraci vývoje a testovacích technologií ve společnosti Intel}

„Použití skleněných substrátů nám umožňuje zavést některé zajímavé funkce a geometrie pro zlepšení dodávky energie,“ řekl Tadayon. „Tento materiál může také umožnit výrobu vysokorychlostních diod, které jdou nad 224G a dokonce dosahují 448G.“ Dodal, že zavádění skleněných substrátů je postupný proces, poháněný vývojem nástrojů a procesů, stejně jako vznikající poptávkou. Skleněné substráty budou spíše koexistovat s organickými substráty, než aby je nahradily.

Tom Rucker, viceprezident pro technologický rozvoj a ředitel pro integraci vývoje a testovacích technologií ve společnosti Intel, poznamenal, že společnost přesunula své zaměření na pokročilé balení ze systému na čipu (SoC) na systém v balení (SiP).

„S přechodem mnoha našich produktových řad na technologii Embedded Multi-die Interconnect Bridge (EMIB) tento posun nadále nabírá na obrátkách,“ uvedl Rucker. „Posouváme se také k 3D propojením, která podporují stohování čipů a umožňují větší počet čipů, což umožňuje menší geometrie a vyšší výkon – to vše v jednom pouzdře.“

_{Pooya Tadayon, Intel Fellow, ředitelka pro vývoj technologií pro balení a testování}

Mechanické problémy, které představuje velkoobjemové balení, také přiměly společnost Intel k rozšíření jejích možností v této oblasti. Tadayon poukázal na to, že substráty jsou náchylné k deformaci, a Mark Gardner, hlavní ředitel pro pokročilé balení ve společnosti Intel Foundry Services, dodal, že to ztěžuje jejich montáž na základní desky. „V důsledku toho jsme zjistili, že odborné znalosti v oblasti osazování desek mohou být pro naše zákazníky přínosné a my můžeme spolupracovat s výrobci osazování desek, abychom jim zajistili bezproblémový proces,“ vysvětlil Gardner.

Podpora neustálých inovací v oblasti obalových technologií

Mezi nově uvedené a připravované produkty společnosti Intel patří:

• Jedno Řada Max Grafické procesory pro datová centra, představené začátkem roku 2023, využívají téměř všechny pokročilé technologie balení od společnosti Intel, včetně 3D stackingu vedle sebe a EMIB. Tyto komponenty obsahují 47 5nm procesních čipů a 100 miliard tranzistorů.
• Další generace Rozteč Foveros 36µm Technologie 3D stohování (která se vyvinula z 50 µm na 36 µm a nyní na 25 µm), stejně jako meteorické jezero procesory, jejichž uvedení na trh se očekává v roce 2023.
• Jedno Flip-Chip Ball-Grid-Array (FCBGA) Platforma, jejímž cílem je masová výroba v roce 2024, plánuje rozšířit velikosti pouzder vedle sebe na 100 mm, prodloužit střední vrstvy a snížit rozteč pod 90 µm.
• Propojení nové generace, včetně spojek na bázi skla – známých také jako technologie skleněného mostu—a optika v balení s integrovanými vlnovody.

Tadayon vysvětlil, že technologie skleněného můstku přímo nepřipojuje ani nespojuje optická vlákna s křemíkovými čipy, aby se zabránilo jejich opětovnému zpracování. Toto „jedinečné řešení“ podporuje funkci plug-and-play a očekává se, že do konce roku 2024 vstoupí do masové výroby. Technologie stohování čipů Foveros od společnosti Intel se navíc bude dále vyvíjet a očekává se, že rozteč se zmenší na 9 µm.

„S ohledem na technologie nové generace plánujeme v našich produktech zavést rozteče pod 5 µm,“ uvedl Tadayon. „Budeme i nadále zavádět nové architektury a možnosti 3D stohování, což architektům umožní propojovat čipy různými způsoby a využívat flexibility, kterou tato platforma nabízí.“

Co pohání tyto technologické inovace?

„Technologie balení hraje klíčovou roli v umožňování výpočetních funkcí ve všech sektorech ekosystému, od vysoce výkonných superpočítačů až po datová centra, edge computing a vše mezi tím – ukládání, přenos a akce založené na datech,“ řekl Rucker. „Klíčovými faktory pro technologická řešení jsou výkon, škálování a náklady.“

_{Mark Gardner, vedoucí ředitel pro pokročilé balení v divizi sléváren společnosti Intel}

Intel také zdokonaluje své služby v oblasti foundry a odklání se od přístupu „všechno nebo nic“. Gardner popsal přepracovaný model otevřeného systému foundry společnosti, který nabízí flexibilnější služby à la carte pokrývající celý životní cyklus výroby produktu – od specifikací produktu až po testování.

„V minulosti jste museli využít všechny naše výrobní služby, nebo vůbec nic,“ vysvětlil. „Tento nový přístup však efektivněji uspokojuje poptávku a nabízí větší flexibilitu.“ Testování lze nyní navíc provádět dříve ve výrobním cyklu, což pomáhá snižovat náklady.

„To je obzvláště důležité, protože když se podíváte na Ponte Vecchio (kódové označení pro grafický procesor řady Max pro datová centra), má téměř 50 chipletů neboli dlaždic,“ řekl Gardner. „Pokud jeden z nich selže během finálního testování, musíte vyřadit všechny ostatní dobré čipy spolu s velmi drahým balením. Viděli jsme potenciál získat více z možností finálního testování.“