文章核心观点 - 先进封装中的中介层和桥接器技术正在发生根本性变化，以应对人工智能和高性能计算带来的高密度互连和高电流需求 [1] - 硅中介层正朝着更厚、层数更多、甚至集成有源电路的方向发展，但面临成本、良率和散热等挑战 [6][7][8] - 为降低成本，行业正在探索有机中介层、玻璃中介层以及硅桥接技术，但桥接技术目前受限于组装良率和对准难题 [15][16][17] 中介层技术发展趋势 - 人工智能和高性能计算需求推动中介层变得更厚、金属层更多，以支持高密度布线和更高电流 [6] - 目前典型中介层最多有4层金属，但为适应新一代HBM内存和更宽接口，部分中介层已多达10层，未来8到9层金属将成为需求 [7] - 增加层数和厚度会带来机械强度、翘曲度控制以及集成方面的挑战，需通过薄膜应力控制等技术来保持平整度 [7] 有源中介层的兴起与挑战 - 有源硅中介层（集成晶体管）正得到更广泛应用，尤其在AI/HPC应用中集成电源管理、I/O和光器件，但目前主要限于高端定制解决方案 [8] - 有源中介层比无源中介层昂贵得多，引入了功能测试、电气隔离风险和芯片级修复等新挑战，良率问题从机械层面扩展至电气层面 [9] - 生产高质量有源中介层需要更复杂的测试策略，包括功能测试、电气连续性及信号完整性监测，而不仅仅是简单的开路/短路测试 [11] - 实现有源中介层的一个途径是将电源管理集成电路等芯片嵌入基板或中介层中，而非安装在上方 [12] 光子学中介层的应用 - 光子中介层（如Lightmatter的Passage）可执行电光/光电转换，属于有源中介层，内部集成控制电路 [13] - 光子学波导可以相互交叉而不干扰，这简化了布线，可能比电中介层所需的层数更少 [13] - 光子中介层尺寸可以很大，例如Lightmatter正在研发尺寸为瞄准镜十字线8倍的中介层，并采用了拼接技术 [13] 替代材料以降低成本 - 有机中介层使用面板制造，材料和制造成本低于硅中介层，且无需硅通孔背面研磨等步骤 [15] - 为实现高密度互连（如5µm线间距），有机中介层生产需要洁净室环境，这对OSAT厂商意味着额外投资 [15] - 味之素增材制造膜使高性能有机中介层成为可能，其速度高于传统基板材料，且材料成本仍低于硅 [15] - 玻璃中介层也可用成本更低的面板制造，尤其适用于光子元件，信号损耗更小，但量产可能要到2027/2028年左右 [15][16] - 行业观点认为，硅中介层和有机中介层将共存，但趋势是向有机中介层靠拢，硅中介层仅用于需要特定功能的场景 [15] 桥接技术的现状与挑战 - 硅桥接技术旨在以更小体积和更低成本实现高密度互连，与大型硅中介层形成对比 [1] - 嵌入式硅桥能够以比全中介层更低的成本提供高密度互连和更短延迟 [17] - 目前桥接技术面临的主要挑战是组装过程中的对准难题，导致良率低下，这使得桥接芯片的净成本可能超过硅中介层 [17] - 芯片组之间的偏移会导致桥接芯片上的直线图案错过焊盘，可采用直接写入电子束等技术进行图案化校正，但会影响生产效率 [18][21] - 若能解决良率问题，桥接技术将有助于降低2.5D集成成本，将其嵌入基板而非中介层中也应能节省成本 [24] 当前市场格局 - 目前，硅中介层仍然是2.5D集成领域的主要材料，该领域由少数几家大型企业主导 [23] - 有机中介层正在崛起，预计将逐步从硅中介层手中夺取部分市场份额，但不会完全取代硅 [23] - 桥接器件的潜力尚未充分发挥，良率是亟待解决的关键问题 [24]