“半導體制造和封裝正在融合，在這個過程當中，封裝已經成為一個非常重要、有趣的創新所在”英特爾封裝研究與系統解決方案總監Johanna Swan如是說。

正如我們所見，在當今半導體市場當中，那些少數還在致力于先進制程發展的企業們，都開始向先進封裝技術方向進行拓展。而這也意味著封裝技術，尤其是先進封裝技術已經被業界視為是繼續推進摩爾定律繼續發展的關鍵之一。

同時，這種融合也促進了晶圓代工市場的變化。在這其中，發生在英特爾身上的改變最為受到關注。那么，對于英特爾來說，封裝技術到底扮演著怎樣的一個角色，他們又是如何看待封裝技術的發展，很值得我們去探究。

封裝技術所扮演的角色

作為IDM模式的代表，在英特爾新任CEO帕特·基辛格走馬上任后，這個引領者半導體行業數十年發展的企業宣布，要迎接制造業的新紀元，即IDM 2.0。帕特·基辛格曾強調在IDM 2.0時代，英特爾的核心能力依然是設計、制造、封裝一體化的能力。

我們看到，在封裝技術的重要性日益凸顯的今天，在英特爾宣布英特爾將邁入IDM 2.0后，先進封裝的重要性也得到了重點強調。

帕特·基辛格曾指出，英特爾在封裝技術方面的領先性，是一項重要的差異化因素。這使英特爾能夠在一個普適計算的世界中，通過將多種IP或芯片封裝在一起，從而交付獨一無二、定制化的產品，滿足客戶多樣性的需求。

如果說，曾經英特爾的先進封裝技術，只有英特爾的產品才能享受得到。那么在IDM 2.0的時代里，英特爾的先進封裝技術很有可能被更多的產品采用。

這要歸功于，英特爾所提出的英特爾代工服務（IFS）。在此前的報道中，曾有媒體這樣描述IFS的優勢——IFS事業部與其他代工服務的差異化在于，它結合了領先的制程和封裝技術，并支持x86內核、ARM和RISC-V生態系統IP的生產，從而為客戶交付世界級的IP組合。

對此，Johanna Swan也在接受半導體行業觀察的采訪時稱：“可以肯定的是，英特爾代工廠客戶將可以使用我們已準備好部署的前沿封裝技術，包括2D、2.5D或3D技術。”

據Johanna Swan介紹，在進入到IDM 2.0時代后，英特爾將繼續開發2D、2.5D 和 3D 等先進封裝技術。英特爾也會將這些技術提供給代工客戶，以滿足他們獨特的產品需求。

Hybrid Bonding將成為英特爾先進封裝發展關鍵

從上述這些回復中，我們可以發現，先進封裝將成為未來產品實現差異化的關鍵。因此，對于先進封裝的理解，以及區別于其他代工廠商在先進封裝上的優勢，可能會成為其先進封裝技術是否能被更大的市場所接納的關鍵所在。

在英特爾看來，在功率效率、互連密度和可擴展性等方面的提升，是指引著英特爾先進封裝發展的明燈。以此為基礎，英特爾也曾在其架構日上展示了其封裝技術路線圖。

如圖所示，從標準封裝到EMIB（嵌入式多管芯互聯橋接）再到Foveros，凸點間距從100μm縮減到50-25μm。而無論是EMIB（嵌入式多管芯互聯橋接）還是Foveros，這都是英特爾在先進封裝領域的過往，對于未來，他們將怎么走下去？

Johanna Swan表示：“我們擁有的發展機會是在每毫米立方體上提供最多的區塊并獲得每毫米立方體最多的功能。但在這方面我們還沒有走到極限。”

基于這種理解，英特爾也將在未來致力于開發小于10微米凸點間距的封裝技術。

在英特爾看來，混合結合（Hybrid Bonding）是實現小于10微米凸點間距的關鍵技術之一。Hybrid Bonding也是去年英特爾在其架構上首次提出的方案。在今年的 ECTC中，英特爾再次公布了關于Hybrid Bonding的一些細節。據英特爾介紹，采用Hybrid Bonding還可實現更小的外形尺寸。

據介紹，凸點間距為50微米的Foveros，在每平方毫米中包含大約 400 個凸點。但對實現小于10微米的凸點間距的Hybrid Bonding，則可在每平方毫米容納10,000 個凸點。Johanna Swan表示表示：“這樣，我們便可以在兩個芯片之間實現更多的互連，這也意味著采用這種方式可以提供更小、更簡單的電路，因為它們實際上可以相互疊加。因此，也不必做扇入（fan-in）和扇出(fan-out)。有了這個更簡單的電路，我們可以使用更低的電容。然后開始降低該通道的功率。”

與此同時，Johanna Swan也指出，由于Foveros和Hybrid Bonding在組裝工藝上存在著差異，因此，在使用Hybrid Bonding時，需要一種新的制造、清潔和測試方法。

采用Hybrid Bonding的初衷是為了將更多的IP或區塊（tile）集成在一起，同時實現芯片到芯片的互連。而這就意味著，從焊接轉向Hybrid Bonding，即要保持制造流程以相同的速度進行，還要將更多的IP或芯片放置在一起。

為解決這一挑戰，英特爾正在考慮的解決方案是進行批量組裝，他們稱之為自組裝。據介紹，英特爾正在聯手CEA-LETI 在推進混合結合（Hybrid Bonding）自組裝研究。

Johanna Swan表示，混合結合（Hybrid Bonding）的技術進步同樣可用于CO-EMIB和ODI架構，這些架構則是英特爾先進封裝在可擴展性方面所推出的技術。

由此，我們可以看出，Hybrid Bonding不僅能夠在功率效率、互連密度的提升上提供幫助，還可以在可擴展性方面提供支持。也因此，筆者認為Hybrid Bonding將成為英特爾先進封裝發展關鍵。

先進封裝將走向何處？

市場是驅動封裝技術升級的重要因素。

“提供獨特的解決方案，推動了我們關注的技術。”Johanna Swan表示：“產品需求的不斷進化，才是真正推動封裝需要轉變的原因。”她認為，封裝技術進步會隨著用戶的差異化需求而出現。

在Johanna Swan看來，定制化是實現下一階段異構集成的真正原因。因此，市場將需要獲得更多不同的節點或 IP 組合，在不同的制程或節點上執行此操作。通過這種混合搭配，可以為特定客戶進行深度定制。

在此基礎之上，Johanna Swan認為極致的異構集成是封裝技術的未來趨勢。她表示：“封裝技術將繼續具有縮小尺寸的特征，正如我們在架構日展示的那樣，我們能夠將越來越小的 IP 和越來越小的區塊（tile）封裝在一起。”

寫在最后

制程&封裝是英特爾未來發展的六大技術支柱之一。作為這個支柱當中重要的一部分，英特爾也對其封裝技術進行了一系列的布局。這其中就包括在今年5月份，英特爾宣布，將投資35億美元，為其位于新墨西哥州的里奧蘭喬工廠配備先進的封裝設備，包括Foveros技術，預計2021年底動工。

除此之外，英特爾在還在諸多半導體行業權威會議上所發表的論文和演講當中，也頻繁地講到了他們對于先進封裝的最近研究以及進展。

從這一系列動作當中，我們可以透過英特爾這一行業巨頭，看到封裝技術的價值正在發生變化。