据 Wccftech 援引 etnews 报道,三星正在加强其代工业务,并将玻璃基板应用于芯片封装。与业界常见做法不同,三星开发了尺寸小于 100x100 毫米的更小单元来加速原型设计。尽管尺寸缩小可能影响制造效率,但能加快产品进入市场的速度。
随着人工智能市场的迅速扩张,对创新技术的需求大幅增长,尤其是为了实现代际性能升级。目前,行业巨头都在积极推进封装技术。台积电和英特尔正在扩大研发力度,英伟达也优先考虑在未来芯片中使用相关技术。玻璃基板被业界视为从传统 CoWoS 封装向前迈进的一种方式。
中介层是 AI 芯片中的关键组件。AI 半导体通常采用 2.5D 封装布局,GPU 位于中心,HBM 围绕其排列,中介层将 GPU 连接到 HBM,实现高速数据通信。目前,中介层主要由硅制成,但由于成本高昂,玻璃作为替代品受到越来越多的关注。据报道,AMD 也计划开始使用玻璃中介层。
三星正准备在其天安园区使用玻璃中介层封装半导体,组件由外部供应商提供。该公司计划利用现有的面板级封装 (PLP) 生产线来实现这一目标。与传统晶圆级封装(WLP)相比,PLP 使用方形面板,生产率更高,有望提高效率。
三星采用玻璃中介层的计划已讨论了一段时间。此前,三星电子收到了材料供应商 Chemtronics 和设备制造商 Philoptics 的联合提案,旨在开发玻璃中介层。该公司还在考虑使用康宁玻璃,并可能将生产外包给合作伙伴。
然而,玻璃基板作为新兴的封装基板,TGV 技术仍面临诸多难点与挑战。在工艺方面,由于玻璃基板硬度高、脆性强,需要专门开发制造设备和工艺,避免破裂以及微裂纹等问题,同时还需开发新型键合技术以实现强健、低应力、高可靠性的界面连接。散热问题也是一大挑战,玻璃基板热导率较低,需要优化散热设计或采用新型热管理材料以应对高功率芯片的散热需求。在测试方面,玻璃的透明度高且反射率与硅不同,依靠反射率来测量距离和深度可能会导致信号失真或丢失,影响测量精度。成本上,玻璃基板的制造与加工成本目前高于传统有机基板,需通过技术创新和规模化生产降低成本,提高市场竞争力。此外,与传统的有机基板相比,玻璃基板的长期可靠性信息相对不足,涵盖机械强度、耐热循环性、吸湿性、介电击穿和应力引起的分层等方面,解决这些问题需要跨学科的合作和长期的研究投入。
目前,TGV 的开发应用在欧美日成熟度。玻璃制造商康宁公司可提供超大尺寸的玻璃面板,为先进半导体封装提供带过孔的精密玻璃。AGC 能根据客户要求的图案在薄玻璃基板上制作通孔。LPKF 公司研发的激光诱导深度蚀刻技术每秒可加工 5000 个通孔,孔径可达 5μm。WOP 在飞秒激光微加工方面可达亚微米级别的精度。日本江东电气、TECNISCO 等也致力于 TGV 领域研究,为玻璃基板提供解决方案。