因应人工智能(AI)等应用对于更高效能计算的需求，以及小芯片(chiplet)异质整合架构的挑战，英特尔(Intel)打造可用于下一代先进封装的玻璃(Glass Core)衬底...
因应人工智能(AI)等应用对于更高效能计算的需求以及小芯片(chiplet)异质整合架构的挑战，英特尔(Intel)打造可用于下一代先进封装的玻璃(Glass Core)衬底，藉由在单一封装纳入更多的晶体管，英特尔期望这将有助于实现更强大的计算能力，并持续推进摩尔定律(Moore's Law)极限到20230年之后。
由于先进封装中越来越多的芯片被整合于衬底，翘曲风险随之增加，传统的塑料衬底正面对处理限制。为了提高其处理器功能，同时克服耗电、膨胀与翘曲等问题，英特尔期望推动从塑料过渡到使用玻璃作为高端芯片的基础材料，尤其这种玻璃衬底还具备耐高温等特性，能够确保生产过程中的芯片稳定性。
英特尔院士暨Substrate TD模组工程总监Rahul Manepalli介绍，相于目前使用的有机衬底，玻璃衬底独特的超低平坦度、更好的热稳定以及机械、物理和光学优势，有助于提高衬底的互连密度，可在单一封装中连接更多晶体管，提高延展性并能组装更大的系统级封装。
透过这种Glass Core衬底，芯片架构师将能够在同一封装中加入更多chiplet，以更高的弹性度、更低的成本与功耗，为数据中心、AI、绘图处理等数据密集型工作负载创造高密度、高效能的高端芯片封装。
Glass Core衬底具备尺寸稳定且可扩展等类似硅的特性。
(来源：Intel)
Manepalli进一步指出，玻璃材料具备的刚性和低热膨胀系数，有助于玻璃衬底实现更多优势，它能够承受更高的温度，图案变形减少50%，而其超低平坦度还有助于改善光刻工艺的焦距深度，以紧密的层间互连覆盖所需的尺寸稳定性，从而使玻璃衬底上的互连密度提高10倍。Manepalli说：“使用玻璃材料可提高芯片供电效率与互连密度，带宽更从224G翻倍至448G。”此外，玻璃的机械特性更高，有助于实现高组装良率的超大型封装。
他并强调，因应制造流程的进展和需求变化，玻璃衬底将逐渐普及并与有机材料衬底共存，但并不至于取代。英特尔预计在2026~2030年量产这种玻璃衬底，持续以先进封装延续摩尔定律，从SoC转向系统级封装，并导入嵌入式多芯片互连桥接(EMIB)封装技术和逻辑芯片的3D堆叠封装。
事实上，包括英特尔等多家企业都在评估玻璃衬底作为有机衬底替代方案的可靠性，但英特尔已为此封装路径持续投入十多年的研发，并斥资超过10亿美元在美国亚利桑那州钱德勒园区建设玻璃研发产线。这项技术也被视为英特尔从封装测试开始与台积电(TSMC)竞争的新策略。
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