先進パッケージング向けガラス基板
高周波・高速時代の究極の基板 — ガラスは10倍の配線密度、ほぼゼロの誘電損失、調整可能なCTEを次世代パッケージングに実現します。
概要
ガラス基板は、有機基板に続く次世代の技術フロンティアとして台頭しています。その背景には、先進パッケージングにおけるより高い配線密度、より低い信号損失、より優れた寸法安定性への尽きることのない需要があります。ガラスは独自の特性の組み合わせを提供します:シリコンに一致するよう調整可能なCTE(3–8 ppm/K)、10 GHzで0.005未満の誘電損失(有機材料より10倍優れる)、そしてあらゆる有機ラミネートよりも微細なリソグラフィパターニングを可能にする原子レベルの表面平滑性です。
業界はガラス基板技術に多額の投資を行っています。Intelは次世代サーバープロセッサ向けのガラスコア基板を実証し、Samsungは2.5Dパッケージング向けのガラスインターポーザを開発中であり、複数のOSATがガラスベースのパネルレベルパッケージングを認定しています。224 Gbps以上の高速シグナリングでは、ガラスは信号完全性の要件を満たす唯一の実行可能な基板材料としてますます見なされています。
主要な技術的特徴
調整可能な熱膨張
ガラスCTEは組成制御により3~8 ppm/Kに設計でき、シリコン(3.2 ppm/K)に一致し、マルチダイ組立における熱応力を最小化します。これは通常CTEが15 ppm/K超である有機基板に対する決定的な優位性です。
超低誘電損失
10 GHzで損失正接(Df)<0.005のガラスは、有機基板(Df ~0.02)と比較して信号損失を劇的に低減します。これにより224 Gbps PAM4シグナリング以降が可能になり、次世代SerDesおよび光I/Oアプリケーションにガラスが不可欠となります。
優れた表面品質
ガラス表面は追加処理なしでサブナノメートルの粗さ(Ra <0.5nm)を達成し、直接的なファインピッチリソグラフィを可能にします。これにより有機基板で必要な平坦化層が不要になり、1μm以下のL/Sパターニングをサポートします。
TGV(ガラス貫通電極)技術
ガラス貫通電極はガラス基板を貫通する垂直電気接続を提供します。直径20~50μm、アスペクト比最大6:1のTGVは、高密度の垂直配線を可能にします。GINECHIPはTGV金属化の全プロセスフローをサポートします。
GINECHIPのソリューション
CTE 3.25 ppm/K、優れた耐薬品性、高い透過率を備えたホウケイ酸ガラス。パネルレベルパッケージングおよびガラスインターポーザ用途に最適です。
超低CTE(0.55 ppm/K)、卓越したUV透過率、ほぼゼロの誘電損失。高周波RFおよびフォトニックパッケージング用途に最適なプレミアムな選択肢です。
極めて高い硬度、高い熱伝導率(35 W/m·K)、優れた電気絶縁性。熱管理が重要となる高出力RFおよびLEDパッケージングに使用されます。
圧電特性、高いQ値、優れた温度安定性。5G/6G通信システム向けのRFフィルタ、発振器、タイミングデバイスに使用されます。
対象アプリケーション
ガラス基板は、AI/MLアクセラレータパッケージング(パネルレベルCoPoS)、高性能コンピューティングインターポーザ、RF/ミリ波通信モジュール、フォトニック集積回路、MEMS/センサプラットフォームに採用されつつあります。この技術は、熱サイクルと振動下での信頼性が最重要となる自動車エレクトロニクス分野でも勢いを増しています。