在AI發展的浪潮中，一項技術正在從“幕后”走向“臺前”，也就是半導體先進封裝（advanced packaging）。這項技術能夠在單個設備內集成不同功能、制程、尺寸、廠商的芯粒（chiplet），以靈活性強、能效比高、成本經濟的方式打造系統級芯片（SoC）。因此，越來越多的AI芯片廠商青睞這項技術。

英特爾自本世紀70年代起持續創新，深耕封裝技術，積累了超過50年的豐富經驗。面向AI時代，英特爾正在與生態系統伙伴、基板供應商合作，共同制定標準，引領整個行業應用先進封裝技術。秉持“系統工藝協同優化”（STCO）的理念，英特爾代工不僅能夠向客戶提供傳統的封裝、互連、基板等技術，還涵蓋了系統級架構和設計服務，以及熱管理和功耗管理等全方位支持工作。

豐富全面的技術組合

英特爾代工的先進系統封裝及測試（Intel Foundry ASAT）的技術組合，包括FCBGA 2D、FCBGA 2D+、EMIB 2.5D、EMIB 3.5D、Foveros 2.5D & 3D和Foveros Direct 3D等多種技術。

左上：FCBGA 2D、右上：EMIB2.5D、左下：Foveros2.5D & 3D、右下：EMIB 3.5D

·FCBGA 2D是傳統的有機FCBGA（倒裝芯片球柵格陣列）封裝，適用于成本敏感、I/O數量較少的產品。

·FCBGA 2D+在此基礎上增加了基板層疊技術（substrate stacking），能夠減少高密度互連的面積，降低成本，特別適合網絡和交換設備等產品。

·EMIB（嵌入式多芯片互連橋接）2.5D技術通過基板內的微型硅橋連接芯片，適用于高密度的芯片間連接，在AI和高性能計算（HPC）領域表現出色。

·EMIB 3.5D則在此基礎上引入了3D堆疊技術，芯片可以垂直堆疊在有源或無源的基板上，再通過EMIB技術連接，增加了堆疊的靈活性，能夠根據IP的特性選擇垂直或水平堆疊，同時避免使用大型的中介層。

·Foveros 2.5D和3D技術采用基于焊料的連接方式，而不是基底連接，適合高速I/O與較小芯片組分離的設計。

·Foveros Direct 3D技術則通過銅和銅直接鍵合，實現更高的互連帶寬和更低的功耗，從而提供卓越的性能。

值得注意的是，這些技術并非互斥，而是在一個封裝中可以同時采用，為復雜芯片的設計提供了極大的靈活性。在商業層面，這體現了英特爾對封裝細分市場的重視。

EMIB：AI芯片封裝的理想選擇

針對AI芯片的先進封裝需求，與業界其它晶圓級2.5D技術，例如硅中介層、重布線層（RDL）相比，EMIB 2.5D技術具有諸多優勢。

第一，成本效益。EMIB技術采用的硅橋尺寸非常小，相比于傳統的大尺寸中介層，制造時能更高效地利用晶圓面積，減少空間和資源的浪費，綜合成本更低。

第二，良率提升。EMIB技術省略了晶圓級封裝（wafer level assembly）這一步驟，減少了模具、凸點等復雜工藝帶來的良率損失風險，從而提高了整體生產過程的良率。

第三，生產效率。與晶圓級技術相比，EMIB技術的制造步驟更少、復雜度更低，因此生產周期更短，能夠為客戶節省寶貴的時間。在市場動態快速變化的情況下，這種時間優勢能夠幫助客戶更快地獲得產品驗證數據，加速產品上市。

第四，尺寸優化。晶圓級技術需要在基板上方添加中介層，而EMIB則將硅橋嵌入基板，極大地提高了基板面積的利用率。同時，基板的尺寸與集成電路面板的格式相匹配，采用EMIB能夠在單個封裝中集成更多芯片，從而容納更多的工作負載。

第五，供應鏈與產能。英特爾擁有成熟的供應鏈和充足的產能，確保了EMIB能夠滿足客戶對先進封裝解決方案的需求。

展望未來

展望未來，英特爾正在研發120×120毫米的超大封裝，并計劃在未來幾年內向市場推出玻璃基板（glass substrate）。與目前采用的有機基板相比，玻璃基板具有超低平面度、更好的熱穩定性和機械穩定性等獨特性能，能夠大幅提高基板上的互連密度，為AI芯片的封裝帶來新的突破。

英特爾在AI時代的先進封裝技術領域不斷創新，將繼續引領和推動行業發展，為全球半導體產業注入新的活力。

審核編輯 黃宇