日月光推出硅通孔FOCoS-Bridge技術，AI/HPC封裝能效躍升72%
發布時間：2025-5-30 10:59
發布者：eechina
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日月光半導體今日宣布，推出具備硅通孔（TSV）技術的扇出型基板上晶片橋接技術（FOCoS-Bridge），為人工智能（AI）與高性能計算（HPC）領域提供突破性封裝解決方案。該技術通過垂直互連架構，將信號傳輸電阻降低72%、電感減少50%，同時實現處理器、加速器與高帶寬內存（HBM）的無縫整合，顯著提升系統能效與數據傳輸速率。 TSV技術賦能，FOCoS-Bridge突破性能瓶頸 FOCoS-Bridge技術是日月光VIPack封裝平臺的核心支柱之一，其創新點在于將TSV硅通孔集成至扇出型重布線層（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題，尤其適用于多ASIC芯片與HBM3內存的異構集成。 在技術實現上，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，通過三層重布線層（線寬/線距5µm）實現ASIC與HBM的橫向互連，再結合TSV垂直互連通道，形成立體化信號網絡。測試顯示，該技術可支持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%，滿足AI算力爆發需求 隨著AI大模型參數規模突破萬億級，數據中心對算力密度與能效的要求呈指數級增長。日月光研發處長李德章指出，FOCoS-Bridge通過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，該技術可將數據傳輸帶寬從1.2TB/s提升至3.5TB/s，同時維持信號完整性，滿足下一代AI訓練芯片的需求。 此外，FOCoS-Bridge支持主動與被動元件的異構集成。用戶可選配去耦電容優化電源傳輸，或嵌入內存控制器、I/O接口等主動芯片，實現“封裝即系統”的架構創新。例如，在自動駕駛芯片封裝中，該技術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。 技術生態：從架構創新到標準引領 FOCoS-Bridge技術已通過多家AI芯片廠商驗證，并支持UCIe、OpenHBI等芯片互連標準。日月光工程和技術推廣處長Charles Lee表示，該技術可兼容臺積電CoWoS-L、英特爾EMIB等2.5D封裝方案，客戶可根據需求選擇“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專用產線，支持5µm線寬/線距的三層RDL加工，并計劃于2026年推出2.5µm線寬工藝，進一步縮小互連間距。行業分析師指出，隨著AI算力需求激增，具備TSV的FOCoS-Bridge技術或將成為高端AI芯片封裝的“標配”，推動全球半導體產業向高密度、低功耗方向演進。 市場前景：重塑AI芯片競爭格局 據市場研究機構Yole Développement預測，2028年全球AI芯片封裝市場規模將達320億美元，其中2.5D/3D封裝占比超60%。日月光FOCoS-Bridge技術的推出，不僅鞏固了其在先進封裝領域的領先地位，也為國產AI芯片廠商提供了替代臺積電CoWoS的可行方案。例如，某國產AI芯片企業采用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，日月光將聯合生態伙伴，推動TSV技術向14nm以下工藝節點延伸，并探索玻璃通孔（TGV）與FOCoS-Bridge的融合方案，為量子計算、6G通信等前沿領域提供封裝支持。 |
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