O que há de novo: A Intel anunciou hoje um dos primeiros substratos de vidro do setor para embalagens avançadas de última geração, previstos para a última parte desta década. Essa conquista revolucionária permitirá o escalonamento contínuo de transistores em um pacote e promoverá a Lei de Moore para fornecer aplicações centradas em dados.
"Após uma década de pesquisa, a Intel alcançou substratos de vidro líderes do setor para embalagens avançadas. Estamos ansiosos para fornecer essas tecnologias de ponta que beneficiarão nossos principais jogadores e clientes de fundiridade nas próximas décadas."
Por que isso importa: Em comparação com os substratos orgânicos de hoje, o vidro oferece propriedades distintas, como nitidez ultrabaixa e melhor estabilidade térmica e mecânica, resultando em uma densidade de interconexão muito maior em um substrato. Esses benefícios permitirão que arquitetos de chip criem pacotes de chip de alta densidade e alto desempenho para cargas de trabalho com uso intensivo de dados, como inteligência artificial (IA). A Intel está no caminho certo para fornecer soluções de substrato de vidro completas ao mercado no segundo semestre desta década, permitindo que o setor continue avançando na Lei de Moore para além de 2030.
Até o final da década, a indústria de semicondutores provavelmente alcançará seus limites para poder escalar transistores em um pacote de silício usando materiais orgânicos, que usam mais energia e incluem limitações como encolhimento e warping. O escalonamento é crucial para o progresso e a evolução do setor de semicondutores, e os substratos de vidro são um próximo passo viável e essencial para a próxima geração de semicondutores.
Como funciona: À medida que a demanda por computação mais poderosa aumenta e o setor de semicondutores avança para a era heterogênea que usa vários "chiplets" em um pacote, melhorias na velocidade de sinalização, entrega de energia, regras de projeto e estabilidade dos substratos de pacotes serão essenciais. Os substratos de vidro possuem propriedades mecânicas, físicas e ópticas superiores que permitem que mais transistores sejam conectados em um pacote, proporcionando melhor escalonamento e habilitando a montagem de complexos de chiplets maiores (chamados de "sistema em pacote") em comparação com substratos orgânicos em uso hoje. Os arquitetos de chip terão a capacidade de empacotar mais blocos — também chamados de chiplets — em um espaço menor em um pacote, ao mesmo tempo em que alcançam ganhos de desempenho e densidade com maior flexibilidade e menor uso geral de custo e consumo de energia.
Um engenheiro da Intel realiza um painel de substrato de núcleo de vidro de teste nas fábricas de desenvolvimento de tecnologia de montagem e teste da Intel em Chandler, Arizona, em julho de 2023. As tecnologias avançadas de embalagem da Intel ganham vida nas fábricas de desenvolvimento de tecnologia de montagem e teste da empresa. (Crédito: Intel Corporation)
Uma foto mostra unidades de teste de substrato de vidro nas fábricas de desenvolvimento de tecnologia de montagem e teste da Intel em Chandler, Arizona, em julho de 2023. As tecnologias avançadas de embalagem da Intel ganham vida nas fábricas de desenvolvimento de tecnologia de montagem e teste da empresa. (Crédito: Intel Corporation)
Um engenheiro da Intel que trabalha em uma ferramenta de litografia de substrato de núcleo de vidro resiste à ferramenta de tropeção nas fábricas de desenvolvimento de tecnologia de montagem e testes da Intel em Chandler, Arizona, em julho de 2023. As tecnologias avançadas de embalagem da Intel ganham vida nas fábricas de desenvolvimento de tecnologia de montagem e teste da empresa. (Crédito: Intel Corporation)
Um engenheiro da Intel realiza um painel de substrato de núcleo de vidro de teste nas fábricas de desenvolvimento de tecnologia de montagem e teste da Intel em Chandler, Arizona, em julho de 2023. As tecnologias avançadas de embalagem da Intel ganham vida nas fábricas de desenvolvimento de tecnologia de montagem e teste da empresa. (Crédito: Intel Corporation)
Um engenheiro da Intel realiza um painel de substrato de núcleo de vidro de teste nas fábricas de desenvolvimento de tecnologia de montagem e teste da Intel em Chandler, Arizona, em julho de 2023. As tecnologias avançadas de embalagem da Intel ganham vida nas fábricas de desenvolvimento de tecnologia de montagem e teste da empresa. (Crédito: Intel Corporation)
Uma foto mostra o lado da matriz de grade de bola de um chip de teste de substrato de vidro montado pela Intel nas fábricas de desenvolvimento de tecnologia de montagem e testes da Intel em Chandler, Arizona, em julho de 2023. As tecnologias avançadas de embalagem da Intel ganham vida nas fábricas de desenvolvimento de tecnologia de montagem e teste da empresa. (Crédito: Intel Corporation)
Uma foto mostra o lado assembly multi die de um chip de teste de substrato de vidro montado pela Intel nas fábricas de desenvolvimento de tecnologia de montagem e teste da Intel em Chandler, Arizona, em julho de 2023. As tecnologias avançadas de embalagem da Intel ganham vida nas fábricas de desenvolvimento de tecnologia de montagem e teste da empresa. (Crédito: Intel Corporation)
Hamid Azimi, vice-presidente corporativo e diretor de desenvolvimento de tecnologia substrato da Intel Corporation, possui um chip de teste de substrato de vidro montado pela Intel nas fábricas de desenvolvimento de montagem e tecnologia de teste da Intel em Chandler, Arizona, em julho de 2023. As tecnologias avançadas de embalagem da Intel ganham vida nas fábricas de desenvolvimento de tecnologia de montagem e teste da empresa. (Crédito: Intel Corporation)
Hamid Azimi, vice-presidente corporativo e diretor de desenvolvimento de tecnologia substrato da Intel Corporation, possui um chip de teste de substrato de vidro montado pela Intel nas fábricas de desenvolvimento de montagem e tecnologia de teste da Intel em Chandler, Arizona, em julho de 2023. As tecnologias avançadas de embalagem da Intel ganham vida nas fábricas de desenvolvimento de tecnologia de montagem e teste da empresa. (Crédito: Intel Corporation)
Sobre os casos de uso: Os substratos de vidro serão inicialmente introduzidos no mercado, onde podem ser mais aproveitados: aplicações e cargas de trabalho que exigem pacotes de formato maior (por exemplo, data centers, IA, gráficos) e recursos de maior velocidade.
Os substratos de vidro podem tolerar temperaturas mais altas, oferecer uma distorção de padrões 50% menor, e ter nitidez ultrabaixa para melhorar a profundidade de foco para litografia e ter a estabilidade dimensional necessária para uma sobreposição de interconexão camada a camada extremamente apertada. Como resultado dessas propriedades distintas, um aumento de 10x na densidade de interconexão é possível em substratos de vidro. Além disso, propriedades mecânicas aprimoradas de vidro permitem pacotes de fator de forma ultra grandes com rendimentos de montagem muito altos.
A tolerância dos substratos de vidro a temperaturas mais altas também oferece aos arquitetos de chip flexibilidade em como definir as regras de projeto para entrega de energia e roteamento de sinal porque lhes dá a capacidade de integrar perfeitamente interconexões ópticas, bem como incorporar indutores e capacitores no vidro com processamento de temperatura mais alta. Isso permite melhores soluções de entrega de energia, ao mesmo tempo em que alcança sinalização de alta velocidade necessária com um consumo de energia muito menor. Esses muitos benefícios aproximam o setor de ser capaz de escalar 1 trilhão de transistores em um pacote até 2030.
Como fazemos isso: A Intel vem pesquisando e avaliando a confiabilidade dos substratos de vidro como um substituto para substratos orgânicos há mais de uma década. A empresa tem uma longa história de habilitar embalagens de última geração, tendo liderado o setor na transição de pacote cerâmico para pacote orgânico na década de 1990, sendo a primeira a permitir pacotes halógenos e sem chumbo, e sendo o inventor de tecnologias avançadas de empacotamento de matrizes embarcadas, as primeiras tecnologias ativas de empilhamento em 3D do setor. Como resultado, a Intel tem sido capaz de desbloquear todo um ecossistema em torno dessas tecnologias, desde fornecedores de equipamentos, produtos químicos e materiais até fabricantes de substratos.
O que vem a seguir: Ampliando o impulso dos recentes avanços da PowerVia e da RibbonFET, esses substratos de vidro líderes do setor para embalagens avançadas demonstram o foco e a visão avançados da Intel para a próxima era da computação além do nó de processo Intel 18A. A Intel está no caminho para fornecer 1 trilhão de transistores em um pacote até 2030 e sua inovação contínua em embalagens avançadas, incluindo substratos de vidro, ajudará a alcançar esse objetivo.
Mais contexto: a Intel lidera o caminho com embalagens avançadas | Embalagem avançada com substratos de vidro (vídeo B-Roll)