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유리 코어 기판에 대한 인텔의 관심 – 3D InCites

Intel은 최근 2010년대 후반에 고급 패키징에 유리 코어 기판을 사용할 것이라고 발표했습니다. 이 회사는 10년 넘게 유기 기판을 대체할 유리 코어 기판의 신뢰성을 연구하고 평가해 왔다고 보고합니다.

인텔은 애리조나 주 챈들러 캠퍼스에 완전히 통합된 유리 R&D 라인을 보유하고 있으며 이곳에서 패키징 기술을 개발하고 있다고 밝혔습니다. 이 회선의 비용은 10억 달러가 넘는 것으로 알려졌습니다.

인텔은 처음에는 “가장 많이 활용될 수 있는 곳, 즉 더 큰 폼 팩터 패키지(예: 데이터 센터, AI, 그래픽)와 더 빠른 속도 기능이 필요한 애플리케이션 및 워크로드”에 유리 기판을 도입할 것이라고 밝혔습니다. 회사는 유리 기판의 우수한 기계적, 물리적, 광학적 특성을 기대하며, 이를 통해 “주로 데이터 센터를 목표로 하는 고성능 멀티 칩렛 시스템 인 패키지(SiP)를 구축할 수 있게 될 것”입니다.

유리 기판은 더 높은 온도(PCB 기판에 비해)를 견딜 수 있고, 패턴 왜곡이 50% 적으며, 리소그래피의 초점 심도를 향상시키기 위해 더 나은 평탄도를 가지며, 매우 조밀한 레이어 간 상호 연결 오버레이에 필요한 치수 안정성을 갖습니다.

결과적으로 인텔은 유리 기판에서 상호 연결 밀도가 10배 증가할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 또한 그들은 유리의 향상된 기계적 특성을 통해 탁월한 조립 수율을 갖춘 초대형 폼 팩터 패키지를 구현할 수 있을 것으로 기대합니다. 특히 인텔은 유리 기판을 통해 여러 개의 실리콘 조각을 수용하는 초대형 24×24cm SiP(시스템 인 패키지)가 가능해질 것으로 기대하고 있습니다.

더 높은 온도에 대한 유리 기판의 내성은 칩 설계자에게 전력 전달 및 신호 라우팅에 대한 설계 규칙을 설정할 수 있는 유연성을 제공합니다. 이는 광 상호 연결을 원활하게 통합할 수 있을 뿐만 아니라 더 높은 온도 처리에서 인덕터 및 커패시터를 유리에 내장할 수 있는 기능을 제공하기 때문입니다. 이를 통해 훨씬 더 낮은 전력에서 필요한 고속 신호 전달을 달성하는 동시에 더 나은 전력 공급 솔루션이 가능해졌습니다. 유리로 만든 기판은 PCB 기반 기판보다 표면이 더 매끄럽고 이전 설계보다 1/4 이상 더 얇게 만들 수 있어 실장 면적을 줄이는 데 도움이 됩니다. 기존 PCB 솔루션에 비해 전력 소비도 절반으로 줄일 수 있습니다.

인텔은 이러한 이점을 통해 2030년까지 패키지 하나에 1조 개의 트랜지스터를 확장할 수 있는 수준에 가까워질 것으로 기대하고 있습니다.

인텔은 유리 기판이 훨씬 더 높은 상호 연결 밀도(즉, 더 좁은 피치)를 허용하며 이는 차세대 SiP의 전력 공급 및 신호 라우팅에 중요하다고 주장합니다. 이는 <5/5μm L/S 및 <100μm 유리 통과 비아(TGV) 피치에 대해 이야기하고 있으며, 이를 통해 기판에서 다이-다이 범프 피치는 <36μm, 코어 범프 피치는 <80μm가 가능합니다.

유기 기판과 유리 코어 기판에 대한 Intel의 비교는 그림 1에 나와 있습니다.

유리 기판
그림 1: 유리 코어 기판에 대한 동기(출처: Intel)

인텔은 아래에서 유리 코어 기판의 이점을 비교합니다.

유리 코어 기판
그림 2: 유리 핵심 이점. (출처: 인텔)

인텔은 위 사진에 표시된 것과 같은 대형 패널에서 이러한 유리 기반 기판을 생산할 것으로 예상하고 있습니다.

IFTLE은 인텔이 이 기술 분야에서 처음으로 발표한 것이 아니라는 점을 분명히 해야 합니다. IFTLE 512에서 우리는 SKC(한국 재벌 SK 그룹의 자회사)가 미국 자회사인 Absolics가 조지아 커빙턴에 12,000제곱미터 규모의 “반도체 유리 기판” 생산 공장을 건설하고 있으며 이를 72,000제곱미터로 확장할 계획이라고 발표했다고 밝혔습니다. 2025년까지 평방미터.

Absolics의 초기 투자액은 2024년까지 2억 4천만 달러이며, 생산 능력 확장을 위해 추가로 3억 6천만 달러를 투자할 것으로 알려졌습니다. Absolics는 2030년까지 매출이 16억 1천만 달러에 이를 것으로 예상했습니다.

Advanced Packaging에 대한 모든 최신 정보는 IFTLE에 링크되어 있습니다.

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