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先进封装的中介层interposer是什么?

08/25 12:15
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3D封装中,interposer(中介层、硅中介层)是一个起到“桥梁”作用的关键结构。它本身不是最终的功能芯片,而是放置在芯片与基板之间的一层“转接层”。

通常情况下,3D或2.5D封装中会把多个芯片(CPU、GPU、HBM存储等)并排或堆叠在一起,这些芯片之间需要进行高速、密集的互联。如果仅靠传统封装的封装基板(substrate),布线密度和线宽线距都达不到要求。而?interposer?的出现,正是为了解决这种“连接瓶颈”。

在工艺上,interposer往往采用硅片(也有玻璃、陶瓷等材料的尝试)作为载体,在其上加工出精细的布线和通孔(TSV,硅通孔),从而实现不同芯片之间的高带宽、低延迟连接。简单理解,它就像一块超高密度的电路转接板,把多颗芯片“拼”在一起,对外再统一连接到封装基板。

与没有interposer的传统封装相比,加入interposer有几个显著意义:
一方面,它让多芯片之间的信号走线非常短,能大幅降低功耗和延迟,同时提升带宽;另一方面,它还能灵活组合不同工艺和不同功能的芯片,比如逻辑芯片存储芯片不必在同一工艺厂制造,也不必做成单片SoC,就能在封装层面实现“异构集成”。

因此,像台积电的CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate)就是典型的基于硅interposer的2.5D/3D封装方案,而现在越来越多的高性能计算芯片、AI加速器都会采用这种方式。


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