傳統(tǒng)塑料基板已經(jīng)無法滿足系統(tǒng)級封裝信號傳輸速度、功率傳輸、設(shè)計規(guī)則和封裝基板穩(wěn)定性的復(fù)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(shù)量要比在有機(jī)材料上有明顯優(yōu)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(shù)量的晶體管，從而實現(xiàn)更復(fù)雜的設(shè)計和更有效地空間利用。

與此同時，玻璃基板在熱學(xué)性能、物理穩(wěn)定度方面表現(xiàn)都更出色、更耐熱，不容易因為溫度高而產(chǎn)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(tǒng)級以及CPO和下一代AI芯片

康寧中國區(qū)表示半導(dǎo)體先進(jìn)封裝是公司戰(zhàn)略布局的重要一環(huán)，康寧玻璃晶圓/面板主要服務(wù)于包括先進(jìn)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(shù)（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(zhì)量、平整度，以及大尺寸和可量產(chǎn)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(jìn)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(xué)I/O小芯片與康寧的玻璃基波導(dǎo)模塊相結(jié)合。另外愛立信正在與Ayar Labs和康寧合作開發(fā)這種人工智能驅(qū)動的解決方案，也融入了Intel的光電基板的光學(xué)和電學(xué)的實現(xiàn)技術(shù)路徑。

基于玻璃基板的混合光子集成系統(tǒng)

特種玻璃巨頭肖特發(fā)力半導(dǎo)體業(yè)務(wù)，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(shè)立“半導(dǎo)體先進(jìn)封裝玻璃解決方案“部門，為中國半導(dǎo)體行業(yè)的合作伙伴提供定制化解決方案。已經(jīng)在為頭部半導(dǎo)體企業(yè)量身定制玻璃基板產(chǎn)品，以支持HD Fanout、2.5D/3D、PLP等先進(jìn)封裝工藝的實現(xiàn)，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(fā)方面處于領(lǐng)先地位，這是由于當(dāng)前 RDL 中介層解決方案的限制以及對更精細(xì)凸點間距的需求所驅(qū)動的。然而，玻璃基板技術(shù)面臨幾個挑戰(zhàn)，英特爾表示玻璃比傳統(tǒng)基板材料更脆，難以加工。形成穿透玻璃導(dǎo)孔（TGV）需要先進(jìn)的蝕刻和沉積技術(shù)。必須開發(fā)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(shù)據(jù)中心、人工智能和圖形構(gòu)建在2030年實現(xiàn)單個封裝體內(nèi)集成1萬億個晶體管的目標(biāo)挺近。此外，英特爾研發(fā)的共同封裝光學(xué)元件技術(shù)，CPO預(yù)計將于24年年底投入生產(chǎn)。

作為玻璃基板的最大潛在客戶，臺積電除維持 CoWoS擴(kuò)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(dá)的未來AI芯片需求。臺積電強(qiáng)調(diào)了高集成良率的重要性，特別是對于在昂貴的先進(jìn)邏輯節(jié)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(zhàn)性，臺積電正在聯(lián)合業(yè)界支持開發(fā)、新型熱界面材料（TIMs）、有機(jī)模塑化合物、底填材料和先進(jìn)的過程控制和計量工具。

臺積電正在根據(jù)英偉達(dá)的需求為其未來的FOPLP開發(fā)玻璃基板，以領(lǐng)先于競爭者將，最早2025-2026年推出解決方案進(jìn)入市場。臺積電還和英特爾正在積極擴(kuò)大研發(fā)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(yīng)商電子核心系統(tǒng)聯(lián)盟”，以匯集專業(yè)知識。該聯(lián)盟專注于通過玻璃通孔（TGV）等精煉工藝，這是大規(guī)模生產(chǎn)玻璃基板的瓶頸。2024年對臺積電來說已經(jīng)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(chǎn)。

日月光作為半導(dǎo)體封裝和測試領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，在 FOPLP 技術(shù)上取得了重大進(jìn)展。基于玻璃芯，構(gòu)建更大尺寸的板級封裝成為日月光的探索目標(biāo)。除了板級處理在大批量生產(chǎn)中可以帶來顯著的成本節(jié)約，還有更高的產(chǎn)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(shù)量。目前日月光能夠控制 600x600mm 板級封裝并實現(xiàn)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(fā) 2μm/2μm 原型。

隨著人工智能熱潮進(jìn)入下一步，玻璃基板將在未來發(fā)揮巨大作用。玻璃芯基板可能在 2027-2028 年左右進(jìn)入大規(guī)模生產(chǎn)，緊隨高性能應(yīng)用中 FOPLP 的采用之后。激進(jìn)者在2025年率先導(dǎo)入玻璃基產(chǎn)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(dǎo)體國家工程研究中心主辦的“化合物半導(dǎo)體先進(jìn)技術(shù)及應(yīng)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(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)袌霾季郑ttps://w.lwc.cn/s/uueAru

11月28-29日，“第二屆半導(dǎo)體先進(jìn)封測產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新大會”將再次與各位相見于廈門，秉承“延續(xù)去年，創(chuàng)新今年”的思想，仍將由云天半導(dǎo)體與廈門大學(xué)聯(lián)合主辦，雅時國際商訊承辦，邀您齊聚廈門·海滄融信華邑酒店共探行業(yè)發(fā)展！誠邀您報名參會：https://w.lwc.cn/s/n6FFne

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審核編輯 黃宇