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英特爾首次公開液冷LSI技術

2004/04/27


　　【日經BP社報道】美國英特爾日前首次向新聞媒體公開了其位於美國亞利桑那州Chandler市的半導體封裝技術開發基地“Substrate Technology Research Lab（STRL）”。並介紹了該公司目前正在研發的最新封裝技術。公開了今後提高微處理器等邏輯LSI的速度所需要的技術，以及面向手機等移動終端的更高密度的SiP（系統封裝）技術。

　　其中最引人注目的是使用液體冷卻LSI芯片和封裝的技術“Micro-Fluidic Cooling”（圖1）。封裝內設計有被稱為微通道的液體流動路線，封裝上設計有液體的導入口（輸入端口）和排出口（輸出端口），二者通過微通道相連。通過微通道內液體的流動，將LSI上熱量集中部分——熱點的熱量帶走。配備有MEMS傳感器，估計主要是用於溫度檢測等用途。這是該公司首次公開Micro-Fluidic Cooling技術。

　　此外，在SiP高密度技術方面，該公司宣佈正在開發在芯片上開孔、填入金屬等材料之後作為電極使用，即所謂的硅貫通電極技術“Through Silicon Via”（圖2）。手機等終端使用的SiP需要在有限的封裝高度內層疊多枚芯片。現在使用的SiP大多通過絲焊（Wire Bonding）連接封裝內的佈線。這種情況下，為了便於在封裝內佈線，一般要在層疊的芯片之間插入名為“Spacer”的空白芯片（Dummy Chip）。不過，由於Spacer的使用，就造成了SiP封裝密度相對降低的問題。如果使用Through Silicon Via的話，由於不需要通過絲焊連接佈線，可大幅提高SiP的封裝密度。

　　全球7地共1300人聯手開發

　　英特爾在日本築波、中國上海以及馬來西亞檳榔嶼等全球7個地區進行封裝技術的研究開發。主管這些研究基地的“Assembly Technology Development（ATD）”共擁有1200～1300名職員。英特爾此次公開的STRL正是ATD中的核心單位（圖3）。

　　STRL設在此前停產的150mm晶圓半導體工廠內。主要使用硅工藝技術製作封裝內的底板、探索在封裝內佈線的可行性等。STRL採用的是半導體工廠使用的製造設備，基此進行研究開發。其目標就是將開發成功的新技術迅速應用於現有生產中。“目前半導體的生產週期越來越短。利用實際半導體生產線進行研究開發STRL可以很快將研究成果反饋給合作夥伴的製造設備廠商。而且，可以迅速地將開發成功的技術轉入半導體量產工廠”（英特爾公司負責技術與製造的副總裁兼ATD主管Nasser Grayeli）




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