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Intel introduces advanced packaging technologies based on glass substrates

Intel’s breakthrough enables continued scaling and promotes Moore’s Law: glass substrates for advanced packaging technologies are coming this decade. Yet Intel’s research and work on this technology goes back a decade. In Chandler, Arizona, Intel has now built a fully integrated glass R&D line with more than $1 billion in investment. Glass substrates enable an order of magnitude improvement in design rules needed for future data center and AI products. They offer huge performance and density increases over organic substrates.

(Source: Intel Corporation)

Chip architects can thus fit more “chiplets” in a smaller footprint in a package. Significantly improved mechanical, physical and optical properties allow more transistors for better scaling and assembly of larger chiplet complexes. Complementing this, improved density and power characteristics result in lower overall cost and lower power consumption. Chip architects thus gain greater flexibility in their designs.

Intel’s focus on glass substrates:

  • Working closely with equipment and materials partners to enable a homogeneous ecosystem
  • Electrically functional, assembled MCP test vehicles with 3 layers of RDL and TGV at 75 µm
  • Filled through-glass vias with an aspect ratio of about 20:1 for a core thickness of 1 mm, suitable for AI and data centers
  • Over 600 inventions related to architecture, process, equipment and materials

Why Glass versus Organics?

  • Higher temperature tolerance offers 50% less pattern distortion
  • Glass substrates have ultra-low flatness, enabling improved depth of field for lithography
  • Dimensional stability required for extremely tight layer-to-layer interconnect overlays
  • Up to 10-fold increase in interconnect density possible with glass
  • Improved mechanical properties of glass enable ultra-large form factor packages with very high assembly yields
  • Glass offers improved flexibility in establishing design rules for power supply and signal routing
  • Ability to seamlessly integrate optical interconnects as well as embed inductors and capacitors into the glass during higher temperature processing operations
  • Better power supply solutions while achieving high-speed signal transmission required at much lower power.

The slides below provide more details and visuals on glass substrates:

Glass Core Substrates

 

Intel’s assembly and test technology development fabs in Chandler, Arizona, in July 2023

Intel’s advanced packaging technologies are realized at the company’s assembly and test technology development fabs. A short photo gallery once again shows a few impressions of the new manufacturing facility. In the first picture, one of Intel’s engineers holds a test glass core substrate panel in the camera.

(Source: Intel Corporation)

The next photo shows glass-substrate test units at Intel’s assembly and test technology development fabs in Chandler, Arizona, in July 2023

(Source: Intel Corporation)

An Intel engineer works on a tool to remove lithography resist from glass-core substrates.

(Source: Intel Corporation)

The next photo shows the ball grid array side of a glass-substrate test chip assembled by Intel….

(Source: Intel Corporation)

…and the next the multi-die assembly side of a glass-substrate test chip assembled by Intel.

(Source: Intel Corporation)

Hamid Azimi, corporate vice president and director of substrate technology development at Intel Corporation, holds up a glass substrate test chip assembled by Intel to the camera.

(Source: Intel Corporation)

The text and image materials were provided by Intel under BDA. The condition was to meet the embargo deadline of 3 p.m. on September 18, 2023.

Kommentar

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Martin Gut

Urgestein

7,831 Kommentare 3,602 Likes

"fortschrittliche Verpackungstechnologien"
"Elektrisch funktionale, zusammengebaute MCP-Testfahrzeuge mit 3 Schichten von RDL und TGV mit 75 µm"
"integrierte Glas-F&E-Linie mit über 1 Milliarde Dollar Investitionssumme"

Was soll man sich darunter vorstellen? Ich habe Mühe aus so wirren Übersetzungen etwas sinnvolles zu entnehmen. Gut, bei dem Preis muss ja etwas tolles raus kommen. o_O

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F
Fab

Veteran

103 Kommentare 19 Likes

"In Ergänzung dazu führen Verbesserte Dichte- und Leistungseigenschaften zu geringeren Gesamtkosten und einem niedrigeren Energieverbrauch"
Wird denn davon auch etwas beim Kunden ankommen?
Ich meine bis auf den eventuellen niedrigeren verbrauch?

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echolot

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978 Kommentare 751 Likes

Wie sieht es mit den Wärmeleiteigenschaften aus oder spielt das hier keine Rolle?

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Igor Wallossek

1

10,275 Kommentare 19,018 Likes

F&E ist die deutsche Abkürzung fpr R&D, also Forschung und Entwicklung. Eine F&E Line ist ein Experimentalaufbau zur Erforschung der Herstellungsabläufe. So ein "Test vehicle" lässt sich beschissen übersetzen und ist mir durchgerutscht. Nennen wir es Testaufbau, auch wenn es das nicht zu 100% trifft.

Wie übersetzt man Packaging? Da es euch nicht gefällt, habe ich es wieder verdenglischt :)

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e
eastcoast_pete

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1,538 Kommentare 866 Likes

Wenn's um ICs geht, kann man packaging in der Tat nur ziemlich holprig mit einem deutschen Begriff übersetzen, und so richtig tut's der dann auch nicht. Einer der Situationen, in denen ich auch den englischen Ausdruck direkt übernehme, weil er einfach dort sehr gut definiert und daher auch verständlicher ist. Gibt's andersrum ja auch im Englischen - z.B. Eigenfrequenz.
Test vehicle kann man uU mit Testobjekt oder auch Versuchskaninchen (in Anführungszeichen) übersetzen, aber die beschreiben es auch nicht so wie gewollt für diesen Anwendungsfall. In der Halbleiter Branche sind nunmal sehr viele Ausdrücke zuerst im US-Amerikanischen Englisch definiert worden.

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F
Furda

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663 Kommentare 371 Likes

Ein neues Substrat (Träger) ist wohl quasi "Beigemüse" für die neuen und immer dichter gepackten Prozessor-Technologien, etwas das nebenbei auch weiter entwickelt wird. All die Verbesserungen werden, wenn vorhanden, grösstenteils von den Prozessoren selbst kommen. Preislich kommt Fortschritt beim Kunden bekanntermassen auch in Form höherer Endpreise an...

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About the author

Igor Wallossek

Editor-in-chief and name-giver of igor'sLAB as the content successor of Tom's Hardware Germany, whose license was returned in June 2019 in order to better meet the qualitative demands of web content and challenges of new media such as YouTube with its own channel.

Computer nerd since 1983, audio freak since 1979 and pretty much open to anything with a plug or battery for over 50 years.

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