Intel presenta sustratos de vidrio líderes del sector para satisfacer la demanda de informática más

Novedad: Intel ha anunciado hoy uno de los primeros sustratos de vidrio del sector para la próxima generación de envases avanzados, prevista para finales de esta década. Este gran logro permitirá el escalado continuo de los transistores en un encapsulado y avanzará la Ley de Moore para ofrecer aplicaciones centradas en los datos.

"Tras una década de investigación, Intel ha conseguido unos sustratos de vidrio líderes del sector para el encapsulado avanzado. Esperamos poder ofrecer estas tecnologías de vanguardia que beneficiarán a nuestros principales actores y clientes de fundición durante las próximas décadas."

-Babak Sabi, vicepresidente senior y gerente general de Desarrollo de Ensamblaje y Pruebas de Intel

Por qué es importante: En comparación con los sustratos orgánicos actuales, el vidrio ofrece propiedades distintivas como una planitud ultrabaja y una mejor estabilidad térmica y mecánica, lo que se traduce en una densidad de interconexión mucho mayor en un sustrato. Estas ventajas permitirán a los arquitectos de chips crear paquetes de chips de alta densidad y alto rendimiento para cargas de trabajo intensivas en datos, como la inteligencia artificial (IA). Intel está en vías de ofrecer al mercado soluciones completas de sustrato de vidrio en la segunda mitad de esta década, lo que permitirá al sector seguir avanzando en la Ley de Moore más allá de 2030.

A finales de la década, la industria de los semiconductores alcanzará probablemente sus límites en cuanto a la capacidad de escalar transistores en un paquete de silicio utilizando materiales orgánicos, que consumen más energía e incluyen limitaciones como la contracción y la deformación. El escalado es crucial para el progreso y la evolución de la industria de los semiconductores, y los sustratos de vidrio son un paso viable y esencial para la próxima generación de semiconductores.

Cómo funciona: A medida que aumenta la demanda de ordenadores más potentes y la industria de semiconductores se adentra en la era heterogénea que utiliza múltiples "chiplets" en un encapsulado, será esencial mejorar la velocidad de señalización, la entrega de potencia, las normas de diseño y la estabilidad de los sustratos de encapsulado. Los sustratos de vidrio poseen unas propiedades mecánicas, físicas y ópticas superiores que permiten conectar más transistores en un encapsulado, lo que ofrece un mejor escalado y permite ensamblar complejos de chiplets más grandes (denominados "sistema en encapsulado") en comparación con los sustratos orgánicos que se utilizan hoy en día. Los arquitectos de chips tendrán la posibilidad de empaquetar más mosaicos (también llamados chiplets) en un espacio más reducido de un encapsulado, al tiempo que consiguen mejoras de rendimiento y densidad con mayor flexibilidad y menor coste global y consumo de energía.

Casos prácticos: Los sustratos de vidrio se introducirán inicialmente en el mercado donde más se pueden aprovechar: aplicaciones y cargas de trabajo que requieren paquetes de mayor factor de forma (es decir, centros de datos, IA, gráficos) y capacidades de mayor velocidad.

Los sustratos de vidrio toleran temperaturas más elevadas, ofrecen un 50% menos de distorsión del patrón, tienen una planitud ultrabaja para mejorar la profundidad de enfoque en litografía y poseen la estabilidad dimensional necesaria para una superposición de interconexiones capa a capa extremadamente ajustada. Gracias a estas propiedades, es posible multiplicar por 10 la densidad de interconexión en los sustratos de vidrio. Además, la mejora de las propiedades mecánicas del vidrio permite fabricar paquetes de formato ultra grande con rendimientos de montaje muy elevados.

La tolerancia de los sustratos de vidrio a temperaturas más elevadas también ofrece a los arquitectos de chips flexibilidad a la hora de establecer las reglas de diseño para el suministro de energía y el enrutamiento de señales, ya que les permite integrar a la perfección interconexiones ópticas, así como incrustar inductores y condensadores en el vidrio a temperaturas de procesamiento más elevadas. De este modo, se consiguen mejores soluciones de suministro de energía y, al mismo tiempo, la señalización de alta velocidad necesaria a una potencia mucho menor. Estas numerosas ventajas acercan a la industria a poder escalar 1 billón de transistores en un encapsulado para 2030.

Cómo lo hacemos: Intel lleva más de una década investigando y evaluando la fiabilidad de los sustratos de vidrio como sustituto de los sustratos orgánicos. La empresa cuenta con un largo historial en la creación de envases de nueva generación, habiendo liderado el sector en la transición de los envases cerámicos a los orgánicos en la década de 1990, siendo la primera en crear envases halógenos y sin plomo, y siendo la inventora de las tecnologías avanzadas de envasado de troqueles integrados, las primeras tecnologías de apilamiento activo en 3D del sector. Como resultado, Intel ha sido capaz de desbloquear todo un ecosistema en torno a estas tecnologías, desde proveedores de equipos, productos químicos y materiales hasta fabricantes de sustratos.

El futuro: Aprovechando el impulso de los recientes avances de PowerVia y RibbonFET, estos sustratos de vidrio líderes en el sector para envasado avanzado demuestran la visión y el enfoque de Intel para la próxima era de la computación más allá del nodo de proceso Intel 18A. Intel está en camino de ofrecer 1 billón de transistores en un encapsulado para 2030 y su innovación continua en encapsulado avanzado, incluidos los sustratos de vidrio, ayudará a lograr este objetivo.

Fuente: Intel