中介層封裝設備是什麼

中介層封裝設備是在2.5D/3D IC架構中,將多顆晶片(晶粒)並排安裝・連接到單一中間基板(中介層)上的先進封裝設備。基板種類多樣,包括矽中介層・玻璃中介層・有機中介層等,決定了晶片間導線密度・訊號延遲・成本的取捨。以CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)封裝AI GPU+HBM的台積電方式是代表例。

重點整理

中介層=搭載多顆晶粒的中間基板,是2.5D封裝的核心元件
矽中介層(CoWoS-S):高導線密度・使用TSV・高成本
玻璃中介層:作為矽的替代方案受到矚目,低成本・低介電常數・可大面積化
有機中介層(CoWoS-R等):降低成本的版本,導線密度比Si低
主要採用例:NVIDIA H100/H200/B100(CoWoS-S)・AMD MI300X・Intel Ponte Vecchio

常見問題

什麼是中介層?(半導體)
中介層(Interposer)是配置於多顆晶片(晶粒)與外部基板(封裝載板)之間的中間連接層。由於晶片間的導線間距比外部基板更細,中介層負責間距轉換・高密度導線・熱管理。以矽・玻璃・有機材料等製成,是將多顆晶片整合在1個封裝中之2.5D/3D IC封裝的基礎。
什麼是CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)?
CoWoS是台積電開發的2.5D先進封裝技術。在矽中介層(晶圓)上並排安裝邏輯晶片與HBM(Chip on Wafer),再搭載到封裝載板上(on Substrate)。以矽中介層內的微細導線實現邏輯・HBM間的高頻寬連接,被輝達(NVIDIA)AI GPU等採用。
矽中介層與玻璃中介層有什麼不同?
矽中介層的導線間距為數μm,極為微細,可透過TSV進行高密度連接,但製造成本高。玻璃中介層比矽低成本・低介電常數(高頻特性優異),容易大面積化,但在貫穿孔(TGV)的加工精度上不及矽。超微(AMD)與英特爾(Intel)正在評估採用玻璃中介層。
中介層封裝的主要廠商有哪些?
CoWoS等中介層封裝由台積電獨占鰲頭,承接大部分高效能AI晶片。在OSAT(委外封裝業者)方面,由日月光集團(ASE)・Amkor負責封裝工序。在設備方面,覆晶接合機(Besi・ASMPT等)・回焊設備(Heller Industries等)・檢測設備是主要設備。

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