謝龍
我是隻問道芯，第二懂芯片行業的90後，累計投稿收入5000+，很榮幸和你分享我對這個問題的思考。
我認為這個問題需要分解成兩個方面，一個是在芯片製造層面芯片內部互聯，另一個是在封裝層面芯片間的互聯。
一、芯片製造層面互聯方式選擇
在集成電路早期，使用鋁線作為連接線。但是隨著晶體管逐漸變小，鋁的電阻率較高的問題開始暴露。在鋁導線上損耗太多，因此人們需要尋找電阻率更低的材料來作為導電材料。到了1997年，IBM提出使用銅作為連接線的方案。因為銅的電阻率更低，電流在上面流動損耗更小。
但是到了現在，工藝進入到10nm，銅線的問題又開始暴露出來。在現在的電路中，就在15層的佈線層中，銅線繞的距離可以達到上萬米。隨著晶體管尺寸變小，這些導線也需要變得更細。有的佈線層過於纖細，電流會對其造成衝擊。銅在更小尺寸上，更容易遇到電遷移的問題。所謂電遷移是指當電流流過時，容易將金屬原子都擠到旁邊去，這樣就容易造成導線斷路的情況。這是銅材料的問題。
就在去年底，因特爾宣佈其在10納米工藝中，引入鈷材料作為引線材料。在芯片的底層比較纖細的線路可以用鈷材料來替代銅材料。雖然鈷的電阻率高於銅，但是鈷更不容易發生電遷移。因此這就是當前芯片內部互聯的方式。
二、芯片間的互聯
人們對於芯片封裝要求更低成本、更快上市時間、更低損耗，造成封裝形式多種多樣。隨著封裝形式的豐富多彩，就帶來如何選擇的問題。
在芯片互聯領域，這也是一項複雜的工作。目前可以選擇的互聯方式有：有機、硅、玻璃中介層（interposer），以及從多層佈線去連接不同芯片的橋接（bridge），同時還有各種各樣的扇出（fan-out）方法，可達到與中介層和bridge同樣的高性能與低功耗。
首先介紹第一種互聯有機中介層互聯。三星、京瓷通過使用標準環氧樹脂薄膜製造工藝的有機中介層。這裡的關鍵是熱膨脹係數是否相互匹配。
第二種硅中介層。這是最傳統的一種方式。有人說有機中介層可以取代硅中介層。但是要考慮成本就是了。
還有玻璃中介層。因為玻璃的熱膨脹係數和硅匹配，因此在高頻應用時使用玻璃中介層。
關於橋接，這是一種低成本的連接方式。因特爾擁有嵌入式多芯片互聯橋（EMIB）技術。
關於Fan-out，也有很多種技術選擇:chip first、chip last、die up、die down。也有倒裝芯片（flip-chip）、系統級封裝（system-in-package）和襯底上的扇出（fan-out on substrate）。
芯片間的互聯問題已經成為封裝的核心問題，但這個問題目前還沒有明確答案，未來仍然需要進一步確定。
綜合來看，芯片內的互聯在材料上的選擇是個問題，而在芯片間的互聯，在互聯方式上的選擇種類繁多，未來仍然需要探索。 如果你對於互聯方式有補充或是評論，歡迎留言回覆。
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