中國粉體網訊  在去年，玻璃基板作為封裝環(huán)節(jié)的關鍵材料，仿佛一夜之間火了起來，成為半導體行業(yè)的新熱點和新趨勢。

有報道稱英偉達的最新產品GB200采用的先進封裝工藝將使用玻璃基板，同時，英特爾、三星、AMD、蘋果等大廠都表示將導入或探索玻璃基板芯片封裝技術。

為何芯片巨頭都青睞玻璃基板？

封裝基板主要利用材料本身具有的高熱導率，將熱量從芯片 (熱源) 導出，實現(xiàn)與外界環(huán)境的熱交換。

在目前的封裝基板材料中，有機基板具有質量輕、可實現(xiàn)復雜電路設計、工藝流程簡單、生產成本低等優(yōu)點，但有機基板的高溫熱穩(wěn)定性差，易受高溫影響而變形；陶瓷基板的介電性能穩(wěn)定，機械性能好，能滿足集成電路的需求，但制造成本較高，且不適用于對輕量化有需求的應用場景。

出于制程工藝的邁進，芯片大廠們認為，陶瓷和有機基板將在未來幾年達到其能力的極限。比如英特爾表示，到本世紀末，半導體行業(yè)使用有機材料在硅封裝上擴展晶體管的能力將達到極限。

而如果芯片改用玻璃基板后將大幅提高電路板能承受的溫度，使芯片在更高溫度下工作，并在更長時間內維持最高性能。此外，玻璃基板具有扁平特性，能進行更精確雕刻，使元件間距離更近，增加任何給定尺寸內的電路密度。

玻璃基板在機械和電氣性能方面也很出色，在制造超大型芯片時也不像有機基板那么不理想。這些基板可容納的功率和數(shù)據(jù)連接數(shù)量是當今有機基板的10倍。這對于服務于數(shù)據(jù)人工智能(AI)和高性能計算(HPC)應用的大型芯片至關重要。所以玻璃基板的發(fā)展，對于目前芯片來說有著很重大的意義，至少在工藝發(fā)展難度和成本更高的時候，玻璃基板的發(fā)展會更現(xiàn)實。

圖片來源：中科島晶

此外，隨著芯片3D封裝技術的發(fā)展，硅通孔(TSV)技術和玻璃通孔(TGV)技術相繼得到應用。其中TGV技術全稱為玻璃基微米級巨量互通技術，通過玻璃材料和孔加工技術實現(xiàn)的高品質TGV，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心、5G通信網絡和IoT設備等各種市場的設備小型化，并實現(xiàn)高密度封裝和GHz速度的數(shù)據(jù)處理，同時由于玻璃基板具有更優(yōu)的散熱性，有助于降低功耗，其在高算力數(shù)據(jù)中心服務器等領域有一定應用空間。TGV有望成為下一代半導體封裝基板材料的技術解決方案，在TGV技術中，玻璃基板可提供高密度電氣互連的解決方案。

芯片3D封裝結構示意圖

目前業(yè)內的共識是，使用玻璃基板已經成為先進封裝的一個趨勢，但目前還存在一些技術和成本上的挑戰(zhàn)。接下來，芯片企業(yè)與玻璃處理設備以及材料供應商需通過密切合作，建立一個可行的商業(yè)生產生態(tài)系統(tǒng)，加速推進該技術的商業(yè)化應用。

為此，中國粉體網特建“玻璃基板TGV技術交流群”，以期加強玻璃基板產業(yè)上下游交流，共同探討學習產業(yè)技術，共同促進行業(yè)發(fā)展。

（中國粉體網/山川）

注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權告知刪除