在先進製程逼近物理極限、人工智慧(AI)與高效能運算(HPC)對算力與頻寬需求快速升溫下,國研院台灣半導體研究中心13日發表「晶片級先進封裝研發平台」,主打以晶片級、開放式的先進封裝技術,補上學研與產業在後摩爾時代的研發缺口,協助台灣半導體產業從製程優勢,進一步延伸至系統整合與應用創新。
國科會主委、國研院董事長吳誠文致詞時指出,AI新時代競爭不只在演算法與軟體,更取決於能否整合算力、感測、通訊與能源效率的硬體系統。
吳誠文說,未來AI應用將不再侷限於雲端,而是深入家庭、個人與各式服務型機器人,帶動智慧城市與健康服務等產業發展,其中先進封裝更是串聯晶片、系統與終端應用的關鍵。
隨著製程微縮逐漸趨緩,傳統系統單晶片(SoC)在效能擴展、良率與成本上的限制日益浮現,產業開始轉向以異質整合的先進封裝技術。國研院半導體中心主任劉建男形容,「平房不夠就往高樓大廈發展」,透過整合運算、記憶體與高速傳輸等不同功能的小晶片,能提升系統效能、降低整體成本,成為延續摩爾定律的重要路徑。
目前業界量產最成熟的先進封裝技術之一為台積電的 CoWoS(Chip-on-Wafer-on-Substrate),透過中介層晶圓與基板,實現運算晶片與高頻寬記憶體的高密度整合,具備良率高、穩定度佳的優勢,但製程成本與產能門檻相對較高,學研單位難以取得驗證資源。
相較之下,國研院此次發表 CoCoB(Chip-on-Chip-on-Board)技術,採取「去除基板」的封裝架構,直接將中介層晶片對接電路板,可縮短訊號傳輸距離、提升整合密度,並降低製程複雜度與開發成本,適合於學研單位與新創團隊前瞻技術的驗證。
國研院半導體中心副主任莊英宗指出,CoCoB的技術挑戰在於電路板平坦度不足,團隊透過材料與接合技術突破,使高密度微小連接點進行對接,展現下一代先進封裝的技術潛力,預期助攻AI、高頻通訊、矽光子、量子運算與智慧機器人的研發趨勢。


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