三星电机、高通打造2.1D封装有机桥接技术

三星电机正与高通合作，研发面向人工智能（AI）半导体先进封装的有机桥接（organic bridge）技术。除高通以外，三星电机还在和多家客户联合开发这项有机桥接技术。

有机桥接与英特尔嵌入式多裸片互连桥接（EMIB）封装所采用的硅桥接原理相近，但它不使用硅材料，而是采用印制电路板（PCB）领域常见的有机材料。

据行业消息人士透露，三星电机与高通一直在联合研发可用于2.1D封装的有机桥接技术，该技术的开发与验证工作已开展一年以上。双方正在评估内置有机桥接的倒装芯片球栅阵列（FC‑BGA）基板的性能与可靠性，这类基板依靠有机桥接实现高通芯片之间的互连。

据悉，高通正考虑在面向数据中心的大型多裸片半导体产品中采用有机桥接技术。该公司曾于2024年10月提交一份 “互连桥接” 技术专利。这项专利技术方案是，将单独制备的有机材料桥接元件嵌入封装基板内部，实现多颗裸片互连。高通还在今年3月于韩国招募有机桥接技术的研发人员。

有机桥接是用于连接同一封装内多颗半导体裸片的元器件，可以理解为一款具备超精细线路的微型基板。通过重布线层（RDL）工艺，在有机绝缘材料上制作多层精细电路。生成的布线线条比传统FC‑BGA基板的积层电路更细，能够在更小的面积内传输更多信号。该技术旨在提升图形处理器（GPU）、高带宽内存（HBM）等芯片裸片之间的输入输出（I/O）密度与带宽。它的功能和英特尔EMIB方案中的硅桥接类似，但它依托基板制造工艺在有机材料上完成制备，而非采用半导体晶圆制造工艺。

三星电机正在生产带有凹槽结构的FC‑BGA基板，凹槽用于嵌入有机桥接元件。针对有机桥接元件的供应，该公司规划了两套方案：自主生产与外部采购。目前三星电机已在自有试验产线小批量试制有机桥接样品用于评测。隶属于三星电子三星先进技术研究院（SAIT）的研发机构 —— 日本三星设备解决方案研究院（DSRJ）也在制作相关样品。同时，三星电机也在评估由外部合作伙伴生产有机桥接元件、再嵌入自家FC‑BGA基板的方案。

除高通外，三星电机还联合多家客户开发搭载有机桥接的2.1D封装基板。该策略意在规避对英特尔EMIB封装相关知识产权（IP）的依赖。英特尔推出EMIB技术，目的是解决硅中介层的成本与制造难题，其思路是仅在需要高密度互连的位置布置小型硅桥。英特尔自2017年将该技术投入量产，并积累了大量相关知识产权。多家头部科技企业都在考虑将有机桥接作为硅桥接的替代方案。

三星电机的2.1D封装基板技术，是将包含5‑7层重布线层（RDL）线路的有机桥接嵌入FC‑BGA基板。公司目标将有机桥接线路的线宽线距缩小至1.5微米～2微米，通孔尺寸缩小至4微米～5微米，裸片之间目标互连密度达到每毫米500‑1000个互连点。

三星电机与三星电子晶圆代工业务的协同合作同样备受关注。三星电机完成有机桥接FC‑BGA基板制备后，预计将由三星电子代工厂完成封装性能与可靠性验证。三星电子代工厂正在布局多项先进封装技术：包含采用硅桥接的2.3D Cube‑E，以及基于有机重布线中介层的2.3D Cube‑R。三星电机的有机桥接基板，有望助力拓展三星电子代工厂的封装服务能力。