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日月光半導體今日宣布，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，將信號傳輸電阻降低72%、電感減少50%，同時(shí)實(shí)現處理器、加速器與高帶寬內存（HBM）的無(wú)縫整合，顯著(zhù)提升系統能效與數據傳輸速率。 TSV技術(shù)賦能，FOCoS-Bridge突破性能瓶頸 FOCoS-Bridge技術(shù)是日月光VIPack封裝平臺的核心支柱之一，其創(chuàng )新點(diǎn)在于將TSV硅通孔集成至扇出型重布線(xiàn)層（RDL）中，形成垂直互連通道。相較于傳統橫向信號傳輸，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系統中高功率、高帶寬需求下的信號延遲與功耗問(wèn)題，尤其適用于多ASIC芯片與HBM3內存的異構集成。 在技術(shù)實(shí)現上，FOCoS-Bridge采用“橋接芯片+銅連接層”架構。首先在基板上嵌入獨立硅晶橋接芯片，通過(guò)三層重布線(xiàn)層（線(xiàn)寬/線(xiàn)距5µm）實(shí)現ASIC與HBM的橫向互連，再結合TSV垂直互連通道，形成立體化信號網(wǎng)絡(luò )。測試顯示，該技術(shù)可支持85mm×85mm大型封裝體，內含2顆ASIC、4顆HBM3及8片橋接芯片，芯片間互連密度較傳統覆晶封裝提升百倍。 能效革命：功耗降低72%，滿(mǎn)足AI算力爆發(fā)需求 隨著(zhù)AI大模型參數規模突破萬(wàn)億級，數據中心對算力密度與能效的要求呈指數級增長(cháng)。日月光研發(fā)處長(cháng)李德章指出，FOCoS-Bridge通過(guò)TSV垂直互連，將電力傳輸損耗降低72%，使系統整體能效比提升40%。例如，在8顆HBM3與2顆ASIC的集成封裝中，該技術(shù)可將數據傳輸帶寬從1.2TB/s提升至3.5TB/s，同時(shí)維持信號完整性，滿(mǎn)足下一代AI訓練芯片的需求。 此外，FOCoS-Bridge支持主動(dòng)與被動(dòng)元件的異構集成。用戶(hù)可選配去耦電容優(yōu)化電源傳輸，或嵌入內存控制器、I/O接口等主動(dòng)芯片，實(shí)現“封裝即系統”的架構創(chuàng )新。例如，在自動(dòng)駕駛芯片封裝中，該技術(shù)可集成雷達信號處理模塊與AI推理單元，減少PCB板級互連損耗。 技術(shù)生態(tài)：從架構創(chuàng )新到標準引領(lǐng) FOCoS-Bridge技術(shù)已通過(guò)多家AI芯片廠(chǎng)商驗證，并支持UCIe、OpenHBI等芯片互連標準。日月光工程和技術(shù)推廣處長(cháng)Charles Lee表示，該技術(shù)可兼容臺積電CoWoS-L、英特爾EMIB等2.5D封裝方案，客戶(hù)可根據需求選擇“TSV+扇出”或“純扇出”模式。例如，在800G光模塊芯片封裝中，FOCoS-Bridge的TSV通道可將光電轉換效率提升25%，延遲降低至5ns以下。 目前，日月光已建成TSV專(zhuān)用產(chǎn)線(xiàn)，支持5µm線(xiàn)寬/線(xiàn)距的三層RDL加工，并計劃于2026年推出2.5µm線(xiàn)寬工藝，進(jìn)一步縮小互連間距。行業(yè)分析師指出，隨著(zhù)AI算力需求激增，具備TSV的FOCoS-Bridge技術(shù)或將成為高端AI芯片封裝的“標配”，推動(dòng)全球半導體產(chǎn)業(yè)向高密度、低功耗方向演進(jìn)。 市場(chǎng)前景：重塑AI芯片競爭格局 據市場(chǎng)研究機構Yole Développement預測，2028年全球AI芯片封裝市場(chǎng)規模將達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，也為國產(chǎn)AI芯片廠(chǎng)商提供了替代臺積電CoWoS的可行方案。例如，某國產(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%。 日月光執行副總Yin Chang強調，FOCoS-Bridge是公司“可持續高效能運算”戰略的核心組成部分。未來(lái)，日月光將聯(lián)合生態(tài)伙伴，推動(dòng)TSV技術(shù)向14nm以下工藝節點(diǎn)延伸，并探索玻璃通孔（TGV）與FOCoS-Bridge的融合方案，為量子計算、6G通信等前沿領(lǐng)域提供封裝支持。 |
