日月光推出硅通孔FOCoS-Bridge技术，AI/HPC封装能效跃升72%
发布时间：2025-5-30 10:59
发布者：eechina
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日月光半导体今日宣布，推出具备硅通孔（TSV）技术的扇出型基板上晶片桥接技术（FOCoS-Bridge），为人工智能（AI）与高性能计算（HPC）领域提供突破性封装解决方案。该技术通过垂直互连架构，将信号传输电阻降低72%、电感减少50%，同时实现处理器、加速器与高带宽内存（HBM）的无缝整合，显著提升系统能效与数据传输速率。 TSV技术赋能，FOCoS-Bridge突破性能瓶颈 FOCoS-Bridge技术是日月光VIPack封装平台的核心支柱之一，其创新点在于将TSV硅通孔集成至扇出型重布线层（RDL）中，形成垂直互连通道。相较于传统横向信号传输，TSV的加入使电力传输路径缩短70%，电阻从原版技术的12Ω降至3.4Ω，电感从8nH降至4nH。这一突破解决了AI/HPC系统中高功率、高带宽需求下的信号延迟与功耗问题，尤其适用于多ASIC芯片与HBM3内存的异构集成。 在技术实现上，FOCoS-Bridge采用“桥接芯片+铜连接层”架构。首先在基板上嵌入独立硅晶桥接芯片，通过三层重布线层（线宽/线距5µm）实现ASIC与HBM的横向互连，再结合TSV垂直互连通道，形成立体化信号网络。测试显示，该技术可支持85mm×85mm大型封装体，内含2颗ASIC、4颗HBM3及8片桥接芯片，芯片间互连密度较传统覆晶封装提升百倍。 能效革命：功耗降低72%，满足AI算力爆发需求 随着AI大模型参数规模突破万亿级，数据中心对算力密度与能效的要求呈指数级增长。日月光研发处长李德章指出，FOCoS-Bridge通过TSV垂直互连，将电力传输损耗降低72%，使系统整体能效比提升40%。例如，在8颗HBM3与2颗ASIC的集成封装中，该技术可将数据传输带宽从1.2TB/s提升至3.5TB/s，同时维持信号完整性，满足下一代AI训练芯片的需求。 此外，FOCoS-Bridge支持主动与被动元件的异构集成。用户可选配去耦电容优化电源传输，或嵌入内存控制器、I/O接口等主动芯片，实现“封装即系统”的架构创新。例如，在自动驾驶芯片封装中，该技术可集成雷达信号处理模块与AI推理单元，减少PCB板级互连损耗。 技术生态：从架构创新到标准引领 FOCoS-Bridge技术已通过多家AI芯片厂商验证，并支持UCIe、OpenHBI等芯片互连标准。日月光工程和技术推广处长Charles Lee表示，该技术可兼容台积电CoWoS-L、英特尔EMIB等2.5D封装方案，客户可根据需求选择“TSV+扇出”或“纯扇出”模式。例如，在800G光模块芯片封装中，FOCoS-Bridge的TSV通道可将光电转换效率提升25%，延迟降低至5ns以下。 目前，日月光已建成TSV专用产线，支持5µm线宽/线距的三层RDL加工，并计划于2026年推出2.5µm线宽工艺，进一步缩小互连间距。行业分析师指出，随着AI算力需求激增，具备TSV的FOCoS-Bridge技术或将成为高端AI芯片封装的“标配”，推动全球半导体产业向高密度、低功耗方向演进。 市场前景：重塑AI芯片竞争格局 据市场研究机构Yole Développement预测，2028年全球AI芯片封装市场规模将达320亿美元，其中2.5D/3D封装占比超60%。日月光FOCoS-Bridge技术的推出，不仅巩固了其在先进封装领域的领先地位，也为国产AI芯片厂商提供了替代台积电CoWoS的可行方案。例如，某国产AI芯片企业采用FOCoS-Bridge封装后，其7nm芯片的能效比提升35%，成本降低20%。 日月光执行副总Yin Chang强调，FOCoS-Bridge是公司“可持续高效能运算”战略的核心组成部分。未来，日月光将联合生态伙伴，推动TSV技术向14nm以下工艺节点延伸，并探索玻璃通孔（TGV）与FOCoS-Bridge的融合方案，为量子计算、6G通信等前沿领域提供封装支持。 |
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