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光进铜退?英特尔押注玻璃基板
2026年05月27日 12:40    
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英特尔正在美国新墨西哥州建一座工厂,专门生产玻璃基板。搭载CPO技术的玻璃基板,商业化时间表定在了2030年。这不是什么遥远的未来概念,而是一张已经排上日程的施工图。

全球最大的芯片制造商之一真金白银地往里砸钱,释放的信号很直接:电的时代正在让位给光的时代,材料之争已经到了不得不分胜负的时候。

为什么这么急?因为铜导线真的撑不住了。AI芯片的信号速率正从224Gbps往448Gbps硬拉,高频电流被挤在铜线表面那层只有0.2微米厚的薄皮里跑,发热像发了烧一样。

即便你把铜面打磨得像镜子,也会导致树脂基板受热后层压脱落。这叫“趋肤效应”——一个听起来很物理、后果却很商业的词。

长期看,CPO是唯一的出路;短期看,共封装铜缆因为不用光学对准、性价比高,还能混个过渡角色。“铜退光进”是大势,但量产前的最后一步,偏偏卡在了最不起眼的测试环节。

CPO必须用单模光纤,它的纤芯直径只有9微米——大概是你头发丝的十分之一。外部的光纤、V型槽这些零件,机械组装误差累计下来差不多3.8微米,天然状态下就会有40%的位置跑偏。

自动化机械臂得一边给芯片通电发光,一边微米级地挪位置,同时盯着光功率,单次对准要花5到30秒。一颗芯片上几十个光学引擎这么轮下来,测试产能直接断腿。

更麻烦的是,光纤阵列脆弱得跟玻璃似的——事实上它就是玻璃。传统机械手那种“吸起来、放下去”的粗暴动作,会直接把它夹碎。即插即用?想都别想。

芯片自己也没闲着。明后年的AI加速器封装尺寸会突破100毫米见方,引脚数飙到5万针,热功耗跨过8000瓦。在0.75伏的核心电压下,测试瞬间涌进来的电流逼近2万安培。

传统的垂直探针只是针尖和锡球的点接触——也就四个微米级的小点——高电流密度能在瞬间把芯片底部的锡球熔掉。与此同时,5万根针在预压状态下产生的向上推力超过几百公斤,足以把测试座的外壳压变形。

超大芯片在冷热循环测试里还会严重翘曲,传统的有机树脂基板根本摁不住。这就是为什么玻璃基板成了非走不可的一步。玻璃的机械强度变态地高,能死死压住翘曲,高频损耗极低,还能直接用激光在内部刻出光的波导通道。

台积电在它的COUPE平台里,靠细微透镜放宽对准公差,再用纳米级反射镜降低损耗。英特尔则走另一条路——用嵌入式多芯片互连桥搞拼接或3D堆叠,还早早地把外部激光光源塞进了封装内部。两条路,同一个方向。玻璃基板的2030年,越来越像真的了。

测试端的设备厂商也在想办法。颖崴科技拿出了有全球专利的HyperSocket复合插座——把垂直探针的长行程和导电橡胶的“全方位面包裹”揉在了一起。

芯片压下来的时候,弹性体像乳胶床垫一样把锡球整个包住,接触面积暴增几十倍,阻抗降下来,锡球也不会被熔掉。面对2万安培的电流海啸,他们又搞出了Hyper Liquid全液冷技术——在测试座的微观缝隙里循环灌不导电的氟化液,靠液体的超高比热容把热量带走。

更精妙的是,这个流体接口跟全球主流机械手大厂做了协同设计,客户不用花大价钱买定制设备,在现有产线上外挂个冷却主机,一两天就能升级完。

说穿了,CPO的这些瓶颈揭示了一个很直白的真相:摩尔定律快要撞上物理的南墙了,算力要继续往上跳,不能只靠制程微缩,得靠封装、材料、测试这些以前当配角的东西。

英特尔把玻璃基板量产定在2030年,还有五年。考虑到半导体行业从实验室到量产那动辄十年的慢节奏,这已经是踩着油门在跑了。而像颖崴这样的测试设备厂,正在用接插件接触面积的一点点增加、散热介质的一滴滴流动,给下一代AI芯片铺最后那一百米的路。

光的时代确实来了,但真正让它变成货架上能卖的产品,靠的是那些永远不会写进论文里的工程细节——还有一座座玻璃基板工厂里,从零到一的耐心。

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