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玻璃基板从零到一，，，，TGV为要害工艺
Date: 2024-06-12　Click: 15767

一、玻璃基板：先进封装的厘革，，，，重新界说基板

（一）英特尔持续加码玻璃基板，，，，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式增添信号，，，，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方案。。。。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、云服务提供商和IC设计服务提供商。。。。

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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。。。。

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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式来增添信号，，，，提高功率的同时降低本钱。。。。

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（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）一般选用硅（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。。。。

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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。。。。

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泉源：惠投研报

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