Intel packt künftige Riesen-Chips auf Glas-Träger
Das bisherige Substratmaterial für Chipgehäuse stößt an Grenzen, weshalb Intel auf Glas setzt – als Trägermaterial, aber auch für optische CPU-Schnittstellen.
Die Carrier aus Glassubstrat für Chips
(Bild: Intel)
Anstelle von organischen Materialien will Intel in einigen Jahren Glas als Trägermaterial in Chipgehäusen einsetzen. Das soll noch größere Chips mit noch mehr einzelnen Chiplets sowie mehr Verbindungen pro Quadratmillimeter dazwischen ermöglichen.
Immer mehr Prozessoren bestehen nicht mehr nur aus einem einzigen, "monolithischen" Stückchen Silizium (Die), sondern sind aus mehreren davon zusammengesetzt. Sie sitzen gemeinsam auf einer speziellen Platine mit vielen Lagen und extrem dicht gepackten Leiterbahnen, dem Die Carrier. Die Anforderungen an diesen Chipträger steigen ständig, weil die Anzahl der Chips sowie der Verbindungen zwischen diesen und mit der CPU-Fassung immer weiter anwächst.
Elektrische und mechanische Vorteile
Außerdem darf sich das Substrat des Die Carriers bei Erwärmung und Abkühlung nur wenig ausdehnen, weil ansonsten starke (Scher-)Kräfte entstehen, die die elektrischen Verbindungen mechanisch belasten und auf Dauer zerstören. Glas verhält sich dabei sehr ähnlich wie kristallines Silizium, aus dem die Wafer beziehungsweise Dies oder Chiplets bestehen.
Intel: Glas-Substrate für künftige Chips (5 Bilder)
(Bild: Intel)
Intel hat nach eigenen Angaben bereits mehr als eine Milliarde US-Dollar in die Entwicklung eines Packaging-Verfahrens für Chiplets (auch Tiles genannt) auf Glassubstraten gesteckt. Diese Glasträger eignen sich im Prinzip auch zur Durchleitung der Lichtsignale optischer (CPU-)Schnittstellen, an denen Intel ebenfalls arbeitet, etwa gemeinsam mit Ayar Labs.
Intel hebt auch hervor, dass Glas im Vergleich zu organischen Substraten aus harzgetränktem Glasgewebe deutlich planere Oberflächen hat. Dadurch lassen sich feinere Strukturen erzeugen, beispielsweise mehr Durchkontaktierungen pro Quadratmillimeter (Through Glass Vias, TGV).
Weitere Lagen für Leitungen ober- und unterhalb des Glaskerns isoliert Intel dabei weiterhin mit organischen Folien wie Ajinomoto Buildup Film (ABF) alias "Sushifolie".
Inter veranstaltet am 19. und 20. September 2023 im kalifornischen San Jose die "Intel Innovation 2023" und gibt dabei Ausblicke auf künftige Produkte. In diesem Jahr spielen Chips und Software für KI eine wesentliche Rolle.
Der c’t-Podcast Bit-Rauschen über Chip-Packaging:
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(ciw)
