下一代封裝關鍵材料

在芯片封裝領域，有機材料基板已被應用多年，但隨著芯片計算需求的增加，信號傳輸速度、功率傳輸效率、以及封裝基板的穩定性變得尤為關鍵，有機材料基板面臨容量的極限。

由Intel主導的玻璃基板，成為適用于下一代先進封裝的材料。

玻璃基板因其能夠快速處理大量數據以及與傳統基板相比具有卓越的能源效率而受到高度重視。盡管該技術尚處于起步階段，但據 The Insight Partners 稱，全球市場規模預計將從2024年的 2300 萬美元增長到 2034 年驚人的 42 億美元。

三星、AMD、蘋果等國際知名科技芯片公司均已開始導入或探索玻璃基板芯片封裝技術。

廣泛應用

玻璃作為一種材料，已在多個半導體行業得到廣泛研究和集成。它代表了先進封裝材料選擇的重大進步，與有機和陶瓷材料相比具有多項優勢。玻璃具有高平整度與低粗糙度、高介電常數與低介電損耗、出色的熱穩定性和低熱膨脹系數、良好的化學穩定性與抗腐蝕性。

玻璃基板代表著先進 IC 基板和先進封裝領域的一個有前途的前沿。它們為下一代芯片設計和封裝提供了無與倫比的性能和可擴展性。盡管挑戰依然存在——所有新技術都是如此——但行業領導者和新進入者的共同努力正在為玻璃基板在各個終端市場的廣泛采用鋪平道路，其中人工智能芯片和服務器是重點。隨著 GCS 技術的成熟和供應鏈基礎設施的發展，玻璃芯基板有望重新定義先進封裝的格局。

產品迭代

玻璃基板有望替代ABF基板中的FC-BGA載板

玻璃基板具有卓越的機械、物理和光學特性，根據Intel預計，在構建更高性能的多芯片SiP時，使用玻璃基板可多放置50%的裸片，基板厚度還可以減少一半左右，并且減薄后的基板可以提高信號傳輸速度和功率效率。

玻璃基板有望替代硅中介層

硅基轉接板由于硅的半導體性質，面臨介電損耗較大、信號插入損耗較大等問題，而玻璃基板具有的高介電常數和低介電損耗，作為中介層，可以承載多種類型的芯片，如處理器、存儲器、傳感器等。

玻璃基板改善封裝性能

玻璃基板上的互連密度隨著通孔技術提升有望提高10倍，同時增加了設計人員在電源傳輸和信號線路布置方面的靈活性。此外，玻璃基板的機械性能得到改善，可以實現超大型封裝，并具有非常高的組裝良率。

玻璃基板盡管有諸多優點，但因為當前技術成熟度不夠，在加工制造、性能測試、成本控制等方面都還需要進一步的研究和突破。

玻璃基板原本是制作液晶顯示器的一個基本部件，是一種表面極其平整的薄玻璃片，主要應用于TFT-LCD及OLED等顯示產業。目前用于2.5D、3D封裝的玻璃基板及玻璃中階層仍未進入商業化量產階段。可以預見，在未來幾年內，玻璃基板和有機基板將共存，而一旦實現玻璃基板的規模商業化，其將成為基板行業新的主導者。

材料特性

玻璃熔制的原材料主要包括二氧化硅、鎂氧化物、鋁氧化物、堿金屬氧化物等物質，根據生產配方的差異，可分為鈉鈣玻璃和高鋁玻璃兩大類。鈉鈣玻璃是在二氧化硅基質中加入了氧化鈣和氧化鈉等成分，比較普遍。高鋁玻璃是在基質中加入了氧化鋁，顯著提升了玻璃材料的強度。

玻璃本身的易碎性，容易在加工過程中產生微裂紋，在增加了強度的情況下，不僅TGV通孔等工序有難度，封裝切割時，也要特別注意基板的微損傷。具體切割方案歡迎咨詢西斯特應用團隊。