高通和三星，组2.1D封装联盟

据报道，三星电机和高通正在组建一个 2.1D 封装联盟，旨在为客户提供使用桥接技术连接硅芯片的先进芯片封装方案。值得一提的是，三星电机和高通正在开发一种有机桥接技术，该技术将作为粘合剂将两个芯片连接在一起。例如，英特尔在其嵌入式多芯片互连桥接 (EMIB) 先进封装中已经采用了类似的方法，但使用的是小型硅桥接。新的 2.1D 封装联盟将使用由传统 PCB 中常用材料制成的有机桥接，例如环氧树脂等有机聚合物材料和铜线，用于互连多个芯片。

这种有机桥接采用重分布层 (RDL) 技术，由多层精细电路构成，电路层之间具有极细的导线和极小的间距。这使得该技术更类似于 PCB 制造而非硅制造，从而能够实现与现代硅基 EMIB 接近的封装密度。据报道，三星电机将使用多个 RDL 封装在倒装芯片球栅阵列封装 (BGA) 中来制造这种 2.1D 封装。最终，该公司计划将有机桥的线宽和间距分别控制在 1.5 至 2 微米，通孔尺寸为 4 至 5 微米。芯片间的图案密度目标为每毫米 500 至 1000 个。

除了高通之外，三星晶圆代工的其他几家客户也对这项技术很感兴趣。对于高通而言，三星将利用这种 2.1D 封装技术打造多芯片 AI 加速器，通过这种有机桥接技术将多个计算芯片拼接在同一表面上，形成一个统一的加速器。高通一直在研发这项技术，相关文件显示其在 2024 年就已申请了互连桥接技术的专利。然而，由于高通是一家无晶圆厂芯片设计公司，因此这项新型封装技术将由三星晶圆代工负责生产。

三星电机正与高通公司合作开发“有机桥接”技术，用于人工智能（AI）半导体的先进封装。除高通外，三星电机还与其他多家客户联合开发有机桥接技术。

“有机桥”类似于英特尔 EMIB（嵌入式多芯片互连桥）封装中使用的“硅桥”，但它采用主要用于印刷电路板 (PCB) 的有机材料（有机物）而不是硅。

据业内人士14日透露，三星电机正与高通公司联合开发用于2.1D封装的“有机桥”技术。该技术的研发和验证工作已持续一年多。该方法通过嵌入有机桥来评估连接高通芯片的倒装芯片球栅阵列（FC-BGA）基板的性能和可靠性。

据了解，高通公司正在考虑将有机桥接技术应用于数据中心的大型多芯片半导体器件。该公司于2024年10月申请了“互连桥接”技术的专利。这项技术通过将单独制造的有机材料桥接结构嵌入封装基板中，实现多个芯片之间的连接。此外，该公司还于去年3月在韩国招聘了有机桥接技术研发人员。

有机桥接器是一种连接集成在单个封装中的多个半导体芯片的组件。它可以被视为一种实现超精细电路的超小型衬底。其制造方法是利用重分布层（RDL）工艺在有机绝缘材料上形成多层微电路。与传统FC-BGA的堆叠电路相比，有机桥接器能够实现更精细的布线，从而在更小的区域内传输更多信号。它在提高芯片间的I/O密度和带宽方面发挥着重要作用，例如图形处理器（GPU）和高带宽内存（HBM）。虽然其功能与英特尔EMIB中使用的硅桥接器类似，但它是在有机材料而非硅上制造的，并且采用衬底制造工艺而非半导体工艺。

三星电机公司生产的FC-BGA基板上预留了用于嵌入有机桥的空腔。该公司正在考虑两种有机桥的制备方案：自主生产和外部采购。目前，该公司在其试生产线上少量生产用于评估的有机桥。此外，三星先进技术研究院（SAIT）旗下的研发机构DSRJ（日本器件解决方案研发中心）也生产样品。同时，该公司还在评估一种从外部合作伙伴处采购有机桥并将其嵌入FC-BGA基板的方法。

三星电机正在与包括高通在内的多家客户合作，开发采用有机桥接技术的2.1D封装基板。此举旨在规避英特尔的EMIB封装相关知识产权。英特尔开发了EMIB技术，该技术仅在需要高密度连接的区域放置小型桥接层，以解决硅中介层的成本和生产效率问题。自2017年以来，英特尔已通过将该技术应用于量产获得了相关知识产权。多家大型科技公司正在考虑使用有机桥接技术替代硅桥接层。

三星电机（SEM）的基于有机桥的2.1D封装基板技术，是将形成5至7层重分布层（RDL）电路的有机桥嵌入到FC-BGA中。其目标是将有机桥的电路线宽和间距分别缩小至1.5至2微米，并将通孔尺寸缩小至4至5微米。芯片间的图案密度可达每毫米500至1000个图案。

与三星电子代工厂的合作也备受关注。当三星电机制造基于有机桥接的FC-BGA封装时，三星电子代工厂会评估封装的性能和可靠性。三星电子代工厂正在开发先进的封装技术，例如采用硅桥接的“2.3D Cube-E”和基于有机RDL中介层的“2.3D Cube-R”。三星电机的有机桥接基板有望推动三星电子代工厂封装服务的拓展。