110.42.6.91快快小志公布新25D封装技术但

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上周四，韩国半导体巨头宣布，其下一代2.5D 封装技术 I-Cube4即将上市，该技术提升了逻辑器件和内存之间的通信效率，集成1颗逻辑芯片和4颗高带宽内存（HBM）。

另外，该技术还在保持性能的前提下，将中介层（Interposer）做得比纸还薄，厚度仅有100μm，节省了芯片空间。

加拿大电气工程技术专家阿德里安・吉本斯（Adrian Gibbons）对 I-Cube4作了较为详细的解读。

一、高性能计算需求不断提升，封装设计难度提高

在过去的几年中，高性能计算（HPC）领域的需求一直在稳定增长，ML（机器学习）在5G 边缘的应用更是加大了这一需求。

过去的几年，在3D NAND 等器件中，2.5D 和3D 芯片堆叠正在逐步取代传统 IC 封装设计。

据阿德里安介绍，相比传统的封装技术，2.5D 封装技术具备三项关键优势，分别是较低的芯片空间（footprint efficiency）、的热管理和更快的运行速度。

当下，在超算、数据中心等领域，CPU、GPU 的内核数量不断增加，热管理的难度也在不断提升。

的新型 I-Cube4封装技术包含4个 HBM 和1个逻辑芯片，通过异构集成，提升了逻辑和内存之间的访问速度与电源效率，并能够应用于高性能计算、AI、5G、云等多种应用。

▲ 中介层可堆叠实现高带宽内存接口（来源：Bo Pu）

二、控制中介层厚度，降低互连

中介层是多个芯片模块或电路板传递电信号的管道，也是插口或接头之间的电信号接口。

一般来说，随着芯片复杂度的提升，硅底中介层也会越来越厚，但 I-Cube4的中介层厚度仅有100μm，提升了产品性能。

据阿德里安介绍，I-Cube4的2.5D 封装技术降低了空间占用和功率损耗，也使互连较小，加强了产品的热管理。

另外，HBM 信道中的电信号完整性也是一个关键参数。通过将基准眼图掩模应用到电信号的眼图（Eye masks）上，可确定实际电路的传输质量，是评估信号完整度的佳方式之一。

所以的研究人员采用该方法比较了两种不同的图层拓扑（layer topologies），以评估佳性能，还将两种不同结构下的走线（trace）宽度和各走线之间的距离进行了比较。

▲ 眼图的6毫米走线（左）和9毫米走线（右）（来源：Bo Pu）

通过研究，研究人员发现，两种结构在3μm 处的性能相似，是其走线之间小距离的3倍，遵循被称为3W 的布线原则。这是因为在 PCB 设计中，走线之间会产生干扰，应保证线间距足够大。当线中心间距不少于3倍线宽时，则可保持70% 的电场不互相干扰，这种布线规则称为3W 原则。

后，还针对 I-Cube4开发了无模具架构（mold-free structure），通过预筛选测试，在制造过程中找出缺陷产品，从而有效地提升成品率。另外，这也减少了封装步骤，节省了成本并缩短了周转时间。

三、寄生参数或影响其产品性能