苹果2025年MacBook将采用3D芯片，玻璃基板引领芯片革命？

据悉，苹果的3D芯片堆叠技术SoIC将应用于2025年的MacBook（Pro）。简单来说，它是一种新型的IC封装技术，可以将多个芯片堆叠在一起，以更小的尺寸实现更高的集成度。

对于消费者来说，这款革命性的 MacBook 将带来更多选择。随着 3D堆叠技术的发展，我们可以看到越来越多的电子产品将采用它，从手机、平板电脑到电视、机顶盒、汽车和其他智能家居智能设备。苹果将使用台积电的3D Fabric技术

三维集成电路 (3D-IC) 是一种用于半导体封装的芯片堆叠技术，可为半导体行业提供更高水平的效率、功率、性能和外形尺寸优势。3D-IC 是通过在单个封装上堆叠晶圆或芯片来构建的，这些封装使用硅通孔 (TSV) 进行互连。

带有 TSV 的 3D-IC 预计将广泛影响网络、图形、移动通信和计算，尤其是对于需要小型、超轻、低功耗设备的应用。具体应用领域包括多核 CPU、GPU、数据包缓冲区/路由器、智能手机、平板电脑、上网本、相机、DVD 播放器和机顶盒。

业界正迅速转向玻璃基板，以取代当今的 2.5D 和 3D 封装技术。表面上看，媒体普遍关注 AMD、英特尔和三星，它们在芯片玻璃基板供应方面处于领先地位，而对台积电的情况则几乎没有报道。一位消息人士指出，“行业分析师已经注意到台积电也有类似的解决方案。”虽然这并不能完全证明台积电正在追求这一目标，但台积电的芯片领导层强烈暗示他们正在努力实现这一目标，目前对此保持保密。台积电不可能对这一革命性的发展一无所知。

在此期间，台积电首先探索转向矩形芯片基板。根据TechSpot 于 2024 年 6 月 21 日发布的一份报告，“台积电正以一种新颖的方式进军先进芯片封装领域。据报道，这家芯片制造商计划从传统的圆形晶圆转向矩形基板，从而允许在每个晶圆上放置更多芯片。

拟议的矩形基板目前正在进行试验。据报道，其尺寸为 510 毫米 x 515 毫米，可用面积是目前圆形晶圆的三倍多。此外，矩形形状减少了边缘周围的浪费空间。这项研究仍处于早期阶段，其结果可能需要几年时间才能进入市场。

从历史上看，基板一直是圆形的，因为它们具有处理优势和优越的强度。然而，考虑到人工智能的蓬勃发展，突然对改变这一趋势产生兴趣并不令人意外。与其他芯片制造商一样，台积电也感受到了计算能力需求飙升带来的压力，并致力于跟上步伐。

台积电并不是唯一一家尝试尖端基板技术的制造商。据传，其最大的竞争对手三星正在大力投资用于芯片制造的玻璃基板的研发，目标是最早在 2026 年将产品推向市场。与有机基板相比，使用玻璃具有多种优势，例如增强的平整度，从而改善了光刻工艺的聚焦深度。

这是一场将玻璃基板上的芯片推向市场的竞赛。英特尔也承诺将在本世纪末将其推向市场。台湾的《Business Next》杂志指出，英特尔的计划将在 2026 年至 2030 年之间展开。

根据美国《CHIPS法案》，美国政府向韩国SKC的子公司Absolics拨款7500万美元，用于在佐治亚州建造一座占地12万平方英尺的玻璃基板生产工厂。

英特尔研究员兼基板 TD 模块工程总监 Rahul Manepalli 表示：“玻璃的优势显而易见。但你必须解决的问题包括界面应力、了解玻璃的断裂动力学，以及了解如何将应力从一层分离到另一层。”

虽然行业领导者正在致力于未来 3D 芯片制造的玻璃基板，但仍有许多障碍需要克服。

据《韩国商业》报道，AMD 现在出现在新闻中，文章标题为“据报道，AMD 将在 2025 年至 2026 年间在 CPU 中使用玻璃基板” 。

据报道，苹果将于 2025 年将 3D 芯片堆叠技术 SoIC 引入 MacBook，这开启了一种新趋势，随着主要行业参与者 AMD、三星、英特尔以及台积电转向使用玻璃基板，这种趋势在未来五年内只会大大扩展。  

英文原文：

https://www.patentlyapple.com/2024/07/industry-trends-3d-chip-stacking-technology-and-the-revolutionary-switch-to-glass-substrates.html