I sin utforskning av avancerad kapsling har Intel riktat sin uppmärksamhet mot ett nytt material för chipsubstrat: glas. Glasets styvhet, tillsammans med dess lägre värmeutvidgningskoefficient, gör det överlägset organiska substrat, eftersom det minskar graden av expansion och skevhet. Enligt Pooya Tadayon, Intel Fellow och chef för förpacknings- och testteknikutveckling, ger dessa egenskaper glas en särskild fördel vid processskalning, såsom att uppnå finare snitthöjder.

_{Tom Rucker, vice vd för teknikutveckling och chef för paketering och testteknikutvecklingsintegration på Intel}

”Genom att använda glassubstrat kan vi introducera några intressanta funktioner och geometrier för att förbättra effektleveransen”, sa Tadayon. ”Detta material kan också möjliggöra höghastighetsdioder som går bortom 224G och till och med når 448G.” Han tillade att införandet av glassubstrat är en gradvis process, driven av utvecklingen av verktyg och processer, såväl som den växande efterfrågan. Glassubstrat kommer att samexistera med organiska substrat snarare än att ersätta dem.

Tom Rucker, vice vd för teknikutveckling och chef för paketering och testteknikutvecklingsintegration på Intel, noterade att företaget har flyttat sitt fokus inom avancerad paketering från system-on-chip (SoC) till system-in-package (SiP).

”I takt med att vi övergår i många av våra produktlinjer till att använda Embedded Multi-die Interconnect Bridge (EMIB)-teknik fortsätter detta skifte att ta fart”, sa Rucker. ”Vi rör oss också mot 3D-sammankopplingar, som stöder stapling av dies och möjliggör ett ökat antal dies, vilket möjliggör mindre geometrier och högre prestanda – allt inom ett enda paket.”

_{Pooya Tadayon, Intel Fellow, chef för utveckling av paketerings- och testteknik}

De mekaniska utmaningar som storskalig kapsling innebär har också fått Intel att utöka sin kapacitet inom detta område. Tadayon påpekade att substrat är benägna att deformeras, och Mark Gardner, Senior Director of Advanced Packaging på Intel Foundry Services, tillade att detta gör det svårt att montera dem på moderkort. ”Som ett resultat har vi funnit att expertis inom kortmontering kan vara fördelaktigt för våra kunder, och vi kan samarbeta med kortmonteringstillverkare för att tillhandahålla en smidig process för dem”, förklarade Gardner.

Driva fram kontinuerlig innovation inom förpackningsteknik

Intels nyligen lanserade och kommande produkter inkluderar:

• Ocuco-landskapet Max -serien Grafikprocessorer för datacenter, som introducerades tidigare under 2023, utnyttjar nästan alla Intels avancerade paketeringstekniker, inklusive side-by-side 3D-stacking och EMIB. Dessa komponenter innehåller 47 5nm processchip och 100 miljarder transistorer.
• Nästa generation 36µm delning Foveros 3D-staplingsteknik (som har utvecklats från 50 µm till 36 µm och nu till 25 µm), såväl som meteorsjö processorer, som förväntas lanseras 2023.
• Ocuco-landskapet Flip-Chip Ball-Grid-Array (FCBGA) Plattformen, som siktar på massproduktion år 2024, planerar att utöka förpackningsstorlekarna sida vid sida till 100 mm, förlänga mellanlagren och minska stapelvidden till under 90 µm.
• Nästa generations sammankopplingar, inklusive glasbaserad koppling – även känd som glasbroteknik—och sampaketerad optik med integrerade vågledare.

Tadayon förklarade att glasbryggtekniken inte direkt ansluter eller binder optiska fibrer till kiselchips för att undvika upparbetning. Denna "unika lösning" stöder plug-and-play-funktionalitet och förväntas gå i massproduktion i slutet av 2024. Dessutom kommer Intels Foveros-chipstaplingsteknik att fortsätta utvecklas, med förväntade krympningar till 9 µm.

”Inför nästa generations teknologier planerar vi att använda delning under 5 µm i våra produkter”, sa Tadayon. ”Vi kommer att fortsätta introducera nya arkitekturer och 3D-stackingsfunktioner, vilket gör det möjligt för arkitekter att ansluta chip på olika sätt och dra nytta av den flexibilitet som denna plattform erbjuder.”

Vad driver dessa tekniska innovationer?

”Förpackningsteknik spelar en avgörande roll för att möjliggöra datorfunktioner inom alla sektorer av ekosystemet, från högpresterande superdatorer till datacenter, edge computing och allt däremellan – lagring, överföring och åtgärder baserade på data”, sa Rucker. ”De viktigaste drivkrafterna för tekniska lösningar är prestanda, skalning och kostnad.”

_{Mark Gardner, chef för avancerad förpackning på Intels gjuteriavdelning}

Intel förfinar också sina gjuteritjänster och går bort från en "allt-eller-inget"-strategi. Gardner beskrev företagets omarbetade öppna systemgjuterimodell, som erbjuder mer flexibla à la carte-tjänster som täcker hela produktens tillverkningslivscykel – från produktspecifikationer till testning.

”Tidigare var man tvungen att använda alla våra tillverkningstjänster eller ingenting alls”, förklarade han. ”Men den här nya metoden möter efterfrågan mer effektivt och erbjuder större flexibilitet.” Dessutom kan tester nu utföras tidigare i tillverkningscykeln, vilket bidrar till att minska kostnaderna.

”Detta är särskilt viktigt eftersom om man tittar på Ponte Vecchio (kodnamnet för Max Series datacenter-GPU) har den nästan 50 chiplets eller tiles”, sa Gardner. ”Om en av dem misslyckas under sluttestningen måste man kassera alla andra bra chips, tillsammans med den mycket dyra förpackningen. Vi har sett potentialen att vinna mer från sluttestningskapaciteten.”