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英特爾也擁抱了玻璃基板工藝盡管玻璃基板的商業(yè)化可能還需要一段時(shí)間，但有預(yù)測稱，一旦實(shí)現(xiàn)，將成為基板行業(yè)新的游戲規(guī)則改變者。 來源：半導(dǎo)體材料與工藝設(shè)備 據(jù)電子行業(yè)5月21日消息，英特爾近日在APJ封裝圓桌會(huì)議技術(shù)活動(dòng)上介紹了其玻璃基板技術(shù)，并表示，“我們計(jì)劃在本十年后半期推出石英玻璃基板。我們希望這能夠持續(xù)改進(jìn)半導(dǎo)體性能�！� 隨著半導(dǎo)體電路變得越來越復(fù)雜和越來越薄，半導(dǎo)體行業(yè)越來越需要新型基板。塑料基板已經(jīng)出現(xiàn)問題，因?yàn)樗鼈兊拇植诒砻鏁?huì)對(duì)超精細(xì)電路的固有性能產(chǎn)生負(fù)面影響。 作為替代方案，出現(xiàn)了玻璃基板。這些由玻璃制成的基板具有比塑料基板更光滑的表面，安裝在其上后可能會(huì)使高性能芯片的性能提高一倍�；逡部梢员纫郧暗脑O(shè)計(jì)薄四分之一以上，有助于減少安裝面積。與傳統(tǒng)型號(hào)相比，功耗也可以減半。盡管玻璃基板的商業(yè)化可能還需要一段時(shí)間，但有預(yù)測稱，一旦實(shí)現(xiàn)，將成為基板行業(yè)新的游戲規(guī)則改變者。 玻璃，有望接任？ 日前，日本Dai Nippon Printing (DNP) 展示了半導(dǎo)體封裝的一項(xiàng)新開發(fā)成果——玻璃芯載板 (GCS：Glass Core Substrate)——據(jù)說它可以解決ABF帶來的許多問題。 DNP聲稱，其具有玻璃芯的 HDI 載板與基于有機(jī)樹脂的載板相比具有更優(yōu)越的性能。根據(jù) Dai Nippon 的說法，使用玻璃芯載板 (GCS) 可以實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的間距，因此可以實(shí)現(xiàn)極其密集的布線，因?yàn)樗膊⑶也灰滓蚋邷囟蛎�。DNP展示的示意圖甚至完全從封裝中省略了細(xì)間距載板，暗示這部分可能不再需要。
DNP 在報(bào)道中還表示，其玻璃芯載板可以提供高縱橫比的高玻璃通孔 (TGV) 密度（與 FPS 兼容）。在這種情況下，縱橫比是玻璃厚度與通孔直徑之間的比率。隨著過孔數(shù)量的增加和比例的增加，載板的加工變得越來越困難，并且保持剛性變得更具挑戰(zhàn)性。 從DNP的介紹可以看到，其開發(fā)的玻璃載板具有 9 的縱橫比，并確保粘合性以實(shí)現(xiàn)細(xì)間距兼容布線。該公司表示，由于 GCS 厚度限制很少，因此在保持厚度、翹曲、剛度和平滑度之間的平衡方面有很大的自由度�！拔覀冞�有新的專有制造方法增強(qiáng)了玻璃和金屬之間的粘附性，這是傳統(tǒng)技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的，這也幫助他們實(shí)現(xiàn)了精細(xì)間距和高可靠性�！盌NP同時(shí)還強(qiáng)調(diào)。
除了DNP，韓國SK集團(tuán)旗下的Absolics也看好了玻璃帶來的機(jī)會(huì)。因?yàn)樗麄冋J(rèn)為玻璃擁有很高的耐熱性，為此他們將其視為半導(dǎo)體封裝的改革者。Absolics表示，隨著微處理的性能提升已達(dá)到極限，半導(dǎo)體行業(yè)正在積極利用異構(gòu)封裝，但現(xiàn)有的半導(dǎo)體載板必須通過稱為硅中介層的中間載板連接到半導(dǎo)體芯片，而內(nèi)置無源元件的玻璃載板可以在相同尺寸下集成更多的芯片，功耗也減少了一半。值得一提的是，Absolics在早前還獲得了美國設(shè)備大廠應(yīng)用材料的投資。 另外，玻璃大廠康寧也看好玻璃在載板中的機(jī)會(huì)。 他們在一篇論文寫道，半導(dǎo)體封裝的新舉措創(chuàng)造了對(duì)新材料解決方案的需求。為擴(kuò)展用于 3D-IC 堆疊的中介層技術(shù)，人們付出了巨大的努力。正在開發(fā)多種解決方案來滿足其中一些需求，包括使用各種常用材料的傳統(tǒng)中介層以及扇出晶圓級(jí)封裝 (FOWLP)，這已成為試圖實(shí)現(xiàn)低成本的普遍考慮因素。 此外，移動(dòng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 的激增導(dǎo)致對(duì) RF 通信的要求越來越高。這些要求包括引入更多頻段、更小/更薄的封裝尺寸以及在引入新功能時(shí)需要節(jié)省電力以延長電池壽命等要求。事實(shí)證明，玻璃是應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)的絕佳解決方案，因?yàn)椴ＡЬ哂性S多支持上述舉措的特性，當(dāng)中包括高電阻率和低電損耗、低或可調(diào)節(jié)的介電常數(shù)以及可調(diào)節(jié)的熱膨脹系數(shù) (CTE)。 康寧表示，3D IC 堆疊的重要挑戰(zhàn)之一是由于 CTE 不匹配而導(dǎo)致的可靠性，而玻璃提供了一個(gè)極好的機(jī)會(huì)來管理 3D-IC 堆疊的翹曲，同時(shí)優(yōu)化 CTE。下圖說明了在中介層應(yīng)用中堆疊具有多個(gè) CTE 的載板所面臨的挑戰(zhàn)。其中左圖示意性地顯示了安裝在 Si 中介層上的 Si 芯片，然后將其安裝在有機(jī)載板上。當(dāng)載板經(jīng)歷溫度循環(huán)時(shí)，CTE 不匹配會(huì)導(dǎo)致故障。  |
