„Po dziesięciu latach badań firma Intel stworzyła wiodące w branży podłoża szklane do zaawansowanych opakowań. Nie możemy się doczekać dostarczenia tych najnowocześniejszych technologii, które przez dziesięciolecia będą przynosić korzyści naszym kluczowym graczom i klientom z branży odlewniczej”.
-Babak Sabi, starszy wiceprezes firmy Intel i dyrektor generalny ds. rozwoju montażu i testów
Dlaczego to ma znaczenie: W porównaniu z dzisiejszymi podłożami organicznymi, szkło oferuje wyjątkowe właściwości, takie jak bardzo niska płaskość oraz lepsza stabilność termiczna i mechaniczna, co skutkuje znacznie większą gęstością wzajemnych połączeń w podłożu. Korzyści te umożliwią architektom chipów tworzenie pakietów chipów o dużej gęstości i wydajności do zastosowań wymagających dużej ilości danych, takich jak sztuczna inteligencja (AI). Firma Intel jest na dobrej drodze do dostarczenia na rynek kompletnych rozwiązań z zakresu podłoża szklanego w drugiej połowie tej dekady, co umożliwi branży dalsze rozwijanie prawa Moore’a po roku 2030.
Do końca dekady przemysł półprzewodników prawdopodobnie osiągnie granice możliwości skalowania tranzystorów na obudowie krzemowej przy użyciu materiałów organicznych, które zużywają więcej energii i wiążą się z ograniczeniami, takimi jak skurcz i wypaczenie. Skalowanie ma kluczowe znaczenie dla postępu i ewolucji przemysłu półprzewodników, a podłoża szklane stanowią realny i niezbędny kolejny krok w rozwoju półprzewodników nowej generacji.
Jak to działa: W miarę wzrostu zapotrzebowania na mocniejsze obliczenia i wkraczania przemysłu półprzewodników w erę heterogeniczną, w której wykorzystuje się wiele „chipletów” w pakiecie, zasadnicze znaczenie będzie miała poprawa szybkości sygnalizacji, dostarczania mocy, zasad projektowania i stabilności podłoży opakowań. Podłoża szklane posiadają doskonałe właściwości mechaniczne, fizyczne i optyczne, które pozwalają na podłączenie większej liczby tranzystorów w pakiecie, zapewniając lepsze skalowanie i umożliwiając montaż większych kompleksów chipletów (zwanych „systemem w pakiecie”) w porównaniu z obecnie używanymi podłożami organicznymi. Architekci chipów będą mogli upakować więcej płytek – zwanych także chipletami – na mniejszej powierzchni w jednym opakowaniu, osiągając jednocześnie wzrost wydajności i gęstości przy większej elastyczności oraz niższym całkowitym koszcie i zużyciu energii.
Informacje o przypadkach użycia: Podłoża szklane zostaną początkowo wprowadzone na rynek tam, gdzie można je najlepiej wykorzystać: aplikacje i obciążenia wymagające większych obudów (tj. centra danych, sztuczna inteligencja, grafika) i większych prędkości.
Podłoża szklane tolerują wyższe temperatury, oferują o 50% mniej zniekształceń wzoru i mają wyjątkowo niską płaskość, co zapewnia lepszą głębię ostrości w litografii, a także mają stabilność wymiarową niezbędną do uzyskania wyjątkowo ciasnych nakładek międzywarstwowych. Dzięki tym wyjątkowym właściwościom możliwy jest 10-krotny wzrost gęstości połączeń na podłożach szklanych. Co więcej, ulepszone właściwości mechaniczne szkła umożliwiają tworzenie bardzo dużych opakowań o bardzo dużej wydajności montażu.
Tolerancja podłoża szklanego na wyższe temperatury zapewnia także architektom chipów elastyczność w ustalaniu zasad projektowania dotyczących dostarczania mocy i trasowania sygnału, ponieważ daje im możliwość płynnej integracji optycznych połączeń wzajemnych, a także osadzania cewek i kondensatorów w szkle w wyższej temperaturze przetwarzanie. Pozwala to na lepsze rozwiązania w zakresie dostarczania mocy, jednocześnie zapewniając szybką sygnalizację, która jest wymagana przy znacznie niższych mocach. Te liczne korzyści przybliżają branżę do możliwości skalowania 1 biliona tranzystorów w pakiecie do roku 2030.
Jak to robimy: Firma Intel od ponad dziesięciu lat bada i ocenia niezawodność substratów szklanych jako zamienników substratów organicznych. Firma ma długą historię tworzenia opakowań nowej generacji, będąc liderem branży w przejściu z opakowań ceramicznych na opakowania organiczne w latach 90. technologie pakowania, pierwsze w branży aktywne technologie układania 3D. W rezultacie firmie Intel udało się odblokować cały ekosystem wokół tych technologii, od dostawców sprzętu, środków chemicznych i materiałów po producentów substratów.
Co dalej: Wykorzystując impet ostatnich przełomowych rozwiązań PowerVia i RibbonFET, te wiodące w branży podłoża szklane do zaawansowanych opakowań pokazują, że firma Intel koncentruje się na przyszłości i ma wizję następnej ery obliczeń wykraczającej poza węzeł procesowy Intel 18A. Intel jest na dobrej drodze do dostarczenia 1 biliona tranzystorów w pakiecie do 2030 r., a jego ciągłe innowacje w zakresie zaawansowanych opakowań, w tym podłoża szklane, pomogą w osiągnięciu tego celu.
