一、玻璃基板:先进封装的厘革,,,,重新界说基板
(一)英特尔一连加码玻璃基板,,,,高举封装工艺厘革旌旗
英特尔一直是玻璃基板领域的探索引领者。。。。。凭证三叠纪官网,,,,早在十年前英特尔就最先寻找有机基板的替换品,,,,并在亚利桑那州的CH8工厂投资十亿美元试生产玻璃基板。。。。。作为封装基板领域的探索引领者,,,,2023年9月英特尔展示了一款功效齐全的基于玻璃基板的测试芯片,,,,并妄想于2030年最先批量生产,,,,该芯片使用75微米的玻璃通孔,,,,深宽比为20:1,,,,焦点厚度为1毫米。。。。。英特尔的新手艺不但仅停留在玻璃基板的层面,,,,还引入了FoverosDirect(一种具有直接铜对铜键合功效的高级封装手艺),,,,为CPO(Co-packagedOptics,,,,可配合封装光学元件手艺)通过玻璃基板设计使用光学传输的方法增添信号,,,,并联合康宁通过CPO工艺集成电光玻璃基板探索400G及以上的集成光学解决计划。。。。。英特尔与装备质料相助同伴睁开了亲近相助,,,,与玻璃加工厂LPKF和德国�;;�Schott配合致力于玻璃基板的产品化。。。。。另外,,,,英特尔还带动组建了一个生态系统,,,,已经拥有大大都主要的EDA和IP供应商、云效劳提供商和IC设计效劳提供商。。。。。
英特尔以为玻璃基板有望成为下一代主流的基板材质。。。。。凭证ANANDTECH引用的Intel展示PPT,,,,复盘芯片基板的生长历史,,,,自1970年引线框架大规模使用于芯片封装后,,,,英特尔以为半导体行业主流的基板手艺将会每15年改变一次,,,,未来行业将会迎来玻璃基板的转变,,,,而从有机板到玻璃基板的这个转变将在近10年爆发,,,,同时英特尔也以为玻璃基板的泛起并不会马上完全取代有机板,,,,而是会在未来一段时间内和有机板共存。。。。。

玻璃基板、CPO工艺有望成为混淆键合以后的下一代先进封装工艺。。。。。凭证ANANDTECH引用的Intel展示PPT,,,,英特尔以为基于玻璃基板、CPO将是先进封装下一代主流手艺。。。。。相比有机板和硅,,,,玻璃基板的性能和密度均有提高,,,,可以允许在更小的占用面积下封装更多的Chiplets,,,,以此带来更低的整体本钱的功耗,,,,让未来数据中心和AI产品获得大幅刷新。。。。。凭证未来半导体,,,,英特尔研发的CPO也可以通过玻璃基板举行设计,,,,从而实现使用光学传输的方法来增添信号,,,,提高功率的同时降低本钱。。。。。

(二)玻璃基板:质料与工艺的厘革
玻璃基板主要用来取代原先的硅/有机物基板和中介层,,,,可应用于面板、IC等泛半导体领域。。。。。在现在的2.5D封装中,,,,以较为主流的台积电的CoWoS封装为例,,,,是先将半导体芯片(CPU、GPU、存储器等)通过ChiponWafer(CoW)的封装制程一起毗连至中介层(Interposer)上,,,,再通过WaferonSubstrate(WoS)的封装制程将硅中介层毗连至底层基板上;;其中,,,,中介层(interposer)一样平常选用硅(COWOS-S)、有机物(COWOS-R)或者是硅和有机物的连系(COWOS-L)。。。。。
玻璃材质的引入可以取代原先的硅中介层和有机基板。。。。。玻璃基板直接使用玻璃中介层(GlassInterposer)实现芯片之间、芯片与外部的互联,,,,使用玻璃材质本钱低、电学性能好、翘曲低等优点来战胜有机物材质和硅材质的缺陷,,,,来实现更稳固、更高效的毗连以及降低生产本钱,,,,有望为2.5D/3D封装带来全新的范式改变。。。。。
玻璃基板的3D封装方面,,,,TGV及其相关的RDL将成为要害工艺。。。。。现在的3D封装中,,,,以HBM工艺为例,,,,其中的要害手艺包括TSV(Through-SiliconVias)、微凸点(Microbumps)、TCB键合(Thermo-CompressionBonding,,,,热压键合)、混淆键合(hybridbonding)等;;关于玻璃基板的3D封装,,,,TGV(ThroughGlassVia,,,,玻璃通孔)、铜孔的填充及其RDL将成为要害工艺。。。。。

玻璃基板优势显著。。。。。凭证《玻璃通孔手艺研究希望》(陈力等),,,,玻璃基板的优势主要体现在:
(1)低本钱:受益于大尺寸超薄面板玻璃易于获取,,,,以及不需要沉积绝缘层,,,,玻璃转接板的制作本钱约莫只有硅基转接板的1/8;;
(2)优良的高频电学特征:玻璃质料是一种绝缘体质料,,,,介电常数只有硅质料的1/3左右,,,,消耗因子比硅质料低2~3个数目级,,,,使得衬底消耗和寄生效应大大减小,,,,可以有用提高传输信号的完整性;;
(3)大尺寸超薄玻璃衬底易于获�。。。。。嚎的⑿裣踝右约靶ぬ氐炔AС炭梢粤坎蟪叽纾ù笥�2m×2m)和超�。。。。。ㄐ∮�50μm)的面板玻璃以及超薄柔性玻璃质料;;
(4)工艺流程简朴:不需要在衬底外貌及TGV内壁沉积绝缘层,,,,且超薄转接板不需要二次减�。。。。�;;
(5)机械稳固性强:当转接板厚度小于100μm时,,,,翘曲依然较�。。。。�;;
(6)应用领域普遍:除了在高频领域有优异应用远景之外,,,,透明、气密性好、耐侵蚀等性能优点使玻璃通孔在光电系统集成领域、MEMS封装领域有重大的应用远景。。。。。

泉源:惠投研报
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