傳統塑料基板已經無法滿足系統級封裝信號傳輸速度、功率傳輸、設計規則和封裝基板穩定性的復雜需求，玻璃基板需求暴漲，玻璃基板有比塑料基板更光滑的表面，同樣面積下，開孔數量要比在有機材料上有明顯優勢。

此外，玻璃芯通孔之間的間隔能夠小于 100 微米，這直接能讓晶片之間的互連密度提升10倍。互連密度的提升能容納更多數量的晶體管，從而實現更復雜的設計和更有效地空間利用。

與此同時，玻璃基板在熱學性能、物理穩定度方面表現都更出色、更耐熱，不容易因為溫度高而產生翹曲或變形的問題。

全球巨頭將玻璃基板聚焦于2.5D/3D封裝、系統級以及CPO和下一代AI芯片

康寧中國區表示半導體先進封裝是公司戰略布局的重要一環，康寧玻璃晶圓/面板主要服務于包括先進封裝和光電共封裝（CPO）客戶。以玻璃載板平整度以及熱膨脹系數（CTE）于客戶的晶圓相互匹配，康寧熔融下拉工藝可以提供非常完美的表面質量、平整度，以及大尺寸和可量產性。除了玻璃基板，還將它做成玻璃晶圓/面板成品給到客戶，包括先進封裝和光電共封裝（CPO）客戶。

康寧顯著的合作案例有：他們通過將Ayar Labs的TeraPHY光學I/O小芯片與康寧的玻璃基波導模塊相結合。另外愛立信正在與Ayar Labs和康寧合作開發這種人工智能驅動的解決方案，也融入了Intel的光電基板的光學和電學的實現技術路徑。

基于玻璃基板的混合光子集成系統

特種玻璃巨頭肖特發力半導體業務，新材料基板成為下一代芯片突破口。2024年8月肖特中國在蘇州設立“半導體先進封裝玻璃解決方案“部門，為中國半導體行業的合作伙伴提供定制化解決方案。已經在為頭部半導體企業量身定制玻璃基板產品，以支持HD Fanout、2.5D/3D、PLP等先進封裝工藝的實現，滿足小芯片集成度的提高，支持更高的算力需求。

肖特玻璃

英特爾在玻璃基板開發方面處于領先地位，這是由于當前 RDL 中介層解決方案的限制以及對更精細凸點間距的需求所驅動的。然而，玻璃基板技術面臨幾個挑戰，英特爾表示玻璃比傳統基板材料更脆，難以加工。形成穿透玻璃導孔（TGV）需要先進的蝕刻和沉積技術。必須開發新的工具和流程來有效處理玻璃基板。

盡管困難重重，但英特爾正在向數據中心、人工智能和圖形構建在2030年實現單個封裝體內集成1萬億個晶體管的目標挺近。此外，英特爾研發的共同封裝光學元件技術，CPO預計將于24年年底投入生產。

作為玻璃基板的最大潛在客戶，臺積電除維持 CoWoS擴張外，正在建立部署玻璃芯的扇出型面板級（515X510mm）封裝。其攻堅動力來自英偉達的未來AI芯片需求。臺積電強調了高集成良率的重要性，特別是對于在昂貴的先進邏輯節點上制造的頂層芯片。為解決集成水平的提高，分割和拾取放置的挑戰性，臺積電正在聯合業界支持開發、新型熱界面材料（TIMs）、有機模塑化合物、底填材料和先進的過程控制和計量工具。

臺積電正在根據英偉達的需求為其未來的FOPLP開發玻璃基板，以領先于競爭者將，最早2025-2026年推出解決方案進入市場。臺積電還和英特爾正在積極擴大研發力度。

為此，許多臺灣制造商將一人得道雞犬升天。臺灣制造商成立了“玻璃基板供應商電子核心系統聯盟”，以匯集專業知識。該聯盟專注于通過玻璃通孔（TGV）等精煉工藝，這是大規模生產玻璃基板的瓶頸。2024年對臺積電來說已經是一個重要的一年，該公司最近也啟動了蘋果的2納米芯片組試生產。

日月光作為半導體封裝和測試領域的領導者，在 FOPLP 技術上取得了重大進展。基于玻璃芯，構建更大尺寸的板級封裝成為日月光的探索目標。除了板級處理在大批量生產中可以帶來顯著的成本節約，還有更高的產出，如對于相同的中介層尺寸，600x600mm 的面板可以容納 8 倍于 12 英寸晶圓的中介層數量。目前日月光能夠控制 600x600mm 板級封裝并實現有效的翹曲和斷裂控制，5μm/5μm RDL 線寬/間距能力，還計劃在 2025 年前開發 2μm/2μm 原型。

隨著人工智能熱潮進入下一步，玻璃基板將在未來發揮巨大作用。玻璃芯基板可能在 2027-2028 年左右進入大規模生產，緊隨高性能應用中 FOPLP 的采用之后。激進者在2025年率先導入玻璃基產品。

更重要的是，看客們還在期待他們造出的玻璃基 AI、HPC 到底是什么樣的。目前為止，沒有一家大牛敢拿出他們的GPU展示給我們。

【近期會議】

10月30-31日，由寬禁帶半導體國家工程研究中心主辦的“化合物半導體先進技術及應用大會”將首次與大家在江蘇·常州相見，邀您齊聚常州新城希爾頓酒店，解耦產業鏈市場布局！https://w.lwc.cn/s/uueAru

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審核編輯 黃宇