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日月光半導(dǎo)體今日宣布，推出具備硅通孔（TSV）技術(shù)的扇出型基板上晶片橋接技術(shù)（FOCoS-Bridge），為人工智能（AI）與高性能計(jì)算（HPC）領(lǐng)域提供突破性封裝解決方案。該技術(shù)通過(guò)垂直互連架構(gòu)，將信號(hào)傳輸電阻降低72%、電感減少50%，同時(shí)實(shí)現(xiàn)處理器、加速器與高帶寬內(nèi)存（HBM）的無(wú)縫整合，顯著提升系統(tǒng)能效與數(shù)據(jù)傳輸速率。 TSV技術(shù)賦能，F(xiàn)OCoS-Bridge突破性能瓶頸 FOCoS-Bridge技術(shù)是日月光VIPack封裝平臺(tái)的核心支柱之一，其創(chuàng)新點(diǎn)在于將TSV硅通孔集成至扇出型重布線層（RDL）中，形成垂直互連通道。相較于傳統(tǒng)橫向信號(hào)傳輸，TSV的加入使電力傳輸路徑縮短70%，電阻從原版技術(shù)的12Ω降至3.4Ω，電感從8nH降至4nH。這一突破解決了AI/HPC系統(tǒng)中高功率、高帶寬需求下的信號(hào)延遲與功耗問(wèn)題，尤其適用于多ASIC芯片與HBM3內(nèi)存的異構(gòu)集成。 在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，F(xiàn)OCoS-Bridge采用“橋接芯片+銅連接層”架構(gòu)。首先在基板上嵌入獨(dú)立硅晶橋接芯片，通過(guò)三層重布線層（線寬/線距5µm）實(shí)現(xiàn)ASIC與HBM的橫向互連，再結(jié)合TSV垂直互連通道，形成立體化信號(hào)網(wǎng)絡(luò)。測(cè)試顯示，該技術(shù)可支持85mm×85mm大型封裝體，內(nèi)含2顆ASIC、4顆HBM3及8片橋接芯片，芯片間互連密度較傳統(tǒng)覆晶封裝提升百倍。 能效革命：功耗降低72%，滿(mǎn)足AI算力爆發(fā)需求 隨著AI大模型參數(shù)規(guī)模突破萬(wàn)億級(jí)，數(shù)據(jù)中心對(duì)算力密度與能效的要求呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。日月光研發(fā)處長(zhǎng)李德章指出，F(xiàn)OCoS-Bridge通過(guò)TSV垂直互連，將電力傳輸損耗降低72%，使系統(tǒng)整體能效比提升40%。例如，在8顆HBM3與2顆ASIC的集成封裝中，該技術(shù)可將數(shù)據(jù)傳輸帶寬從1.2TB/s提升至3.5TB/s，同時(shí)維持信號(hào)完整性，滿(mǎn)足下一代AI訓(xùn)練芯片的需求。 此外，F(xiàn)OCoS-Bridge支持主動(dòng)與被動(dòng)元件的異構(gòu)集成。用戶(hù)可選配去耦電容優(yōu)化電源傳輸，或嵌入內(nèi)存控制器、I/O接口等主動(dòng)芯片，實(shí)現(xiàn)“封裝即系統(tǒng)”的架構(gòu)創(chuàng)新。例如，在自動(dòng)駕駛芯片封裝中，該技術(shù)可集成雷達(dá)信號(hào)處理模塊與AI推理單元，減少PCB板級(jí)互連損耗。 技術(shù)生態(tài)：從架構(gòu)創(chuàng)新到標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng) FOCoS-Bridge技術(shù)已通過(guò)多家AI芯片廠商驗(yàn)證，并支持UCIe、OpenHBI等芯片互連標(biāo)準(zhǔn)。日月光工程和技術(shù)推廣處長(zhǎng)Charles Lee表示，該技術(shù)可兼容臺(tái)積電CoWoS-L、英特爾EMIB等2.5D封裝方案，客戶(hù)可根據(jù)需求選擇“TSV+扇出”或“純扇出”模式。例如，在800G光模塊芯片封裝中，F(xiàn)OCoS-Bridge的TSV通道可將光電轉(zhuǎn)換效率提升25%，延遲降低至5ns以下。 目前，日月光已建成TSV專(zhuān)用產(chǎn)線，支持5µm線寬/線距的三層RDL加工，并計(jì)劃于2026年推出2.5µm線寬工藝，進(jìn)一步縮小互連間距。行業(yè)分析師指出，隨著AI算力需求激增，具備TSV的FOCoS-Bridge技術(shù)或?qū)⒊蔀楦叨薃I芯片封裝的“標(biāo)配”，推動(dòng)全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)向高密度、低功耗方向演進(jìn)。 市場(chǎng)前景：重塑AI芯片競(jìng)爭(zhēng)格局 據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)Yole Développement預(yù)測(cè)，2028年全球AI芯片封裝市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)320億美元，其中2.5D/3D封裝占比超60%。日月光FOCoS-Bridge技術(shù)的推出，不僅鞏固了其在先進(jìn)封裝領(lǐng)域的領(lǐng)先地位，也為國(guó)產(chǎn)AI芯片廠商提供了替代臺(tái)積電CoWoS的可行方案。例如，某國(guó)產(chǎn)AI芯片企業(yè)采用FOCoS-Bridge封裝后，其7nm芯片的能效比提升35%，成本降低20%。 日月光執(zhí)行副總Yin Chang強(qiáng)調(diào)，F(xiàn)OCoS-Bridge是公司“可持續(xù)高效能運(yùn)算”戰(zhàn)略的核心組成部分。未來(lái)，日月光將聯(lián)合生態(tài)伙伴，推動(dòng)TSV技術(shù)向14nm以下工藝節(jié)點(diǎn)延伸，并探索玻璃通孔（TGV）與FOCoS-Bridge的融合方案，為量子計(jì)算、6G通信等前沿領(lǐng)域提供封裝支持。 |
