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2025年晶片產業布局:英特爾突破單封裝矽片集成極限達10,000平方毫米
 晶片 2025-06-09 09:10:41

  中國報告大廳網訊,全球AI算力需求激增推動晶片技術創新加速。隨著摩爾定律發展放緩,先進位程晶片的性能提升愈發依賴封裝技術的革新。當前數據中心級晶片已面臨單顆矽片800平方毫米的物理限制,迫使行業轉向多晶片集成方案。本文聚焦英特爾在2025年發布的三項突破性封裝技術,揭示其如何通過創新實現超大規模晶片系統的構建與散熱管理。

  一、突破矽片集成極限:晶片封裝技術的關鍵創新方向

  中國報告大廳發布的《2025-2030年中國晶片行業市場供需及重點企業投資評估研究分析報告》指出,為應對AI算力需求增長,英特爾研發的增強型嵌入式多晶片互連橋接(EMIB-T)技術實現了關鍵升級。該技術在原有水平互聯基礎上新增垂直銅通孔(TSV),可直接連接封裝基板電源與上方晶片,較傳統方案減少15%功率損耗。其創新性銅網格結構有效抑制高頻運算產生的電源噪聲,使單個封裝可容納38個橋接器,支持集成超過12顆全尺寸矽片(總矽面積達10,000平方毫米)。這一突破相當於在信用卡4.5倍面積的封裝基板上實現晶片陣列化布局。

  二、低熱梯度鍵合技術:解決大尺寸晶片封裝的熱膨脹挑戰

  針對超大規模封裝面臨的材料膨脹差異問題,英特爾開發了新型熱壓鍵合工藝。通過優化微米級焊料凸塊間距至25微米級別,成功將矽片與有機基板的連接密度提升40%。該技術使封裝面積擴展至21,000平方毫米的同時,有效控制溫度梯度差異。實驗數據顯示,在-50℃至200℃工作區間內,晶片與基板的熱膨脹係數匹配誤差降低至0.3ppm/°C以內,為超大尺寸AI處理器提供了可靠的集成基礎。

  三、模塊化散熱系統設計:應對超大規模晶片組的熱量難題

  面對封裝面積擴大帶來的散熱挑戰,英特爾採用分體式金屬散熱架構。通過將整體散熱器分割為多個預校準組件,配合主動支撐結構實現毫米級平整度控制。該方案使21,000平方毫米級別的封裝系統熱阻降低35%,確保核心溫度波動不超過8℃。模塊化設計還支持快速維護與升級,在提升可靠性的同時維持量產良率在98%以上。

  總結來看,英特爾三項技術創新共同構建了面向AI時代的先進封裝體系:通過EMIB-T突破晶片互聯密度限制,憑藉低熱梯度鍵合技術實現超大基板集成,依託模塊化散熱系統解決熱管理難題。這些技術預計將在2026-2027年逐步進入商業化階段,為數據中心級晶片發展提供關鍵支撐,推動全球晶片產業在後摩爾時代持續突破算力邊界。其解決方案不僅滿足當前AI模型對計算密度的需求,更為未來量子計算、光子集成等新興領域奠定技術基礎。

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