先進封裝用玻璃基板
高頻、高速時代的終極基板 — 玻璃可實現 10 倍互連密度、近乎零的介電損耗與可調 CTE,滿足新一代封裝需求。
概述
玻璃基板正成為繼有機基板之後的下一技術前沿,驅動力來自先進封裝對更高互連密度、更低訊號損耗與更佳尺寸穩定性的無盡需求。玻璃具備獨特的性能組合:CTE 可調至與矽匹配(3–8 ppm/K),10 GHz 下介電損耗低於 0.005(較有機材料佳 10 倍),以及原子級表面平滑度,可實現比任何有機積層板更精細的微影圖案化。
業界正大力投資玻璃基板技術。Intel 已展示用於新一代伺服器處理器的玻璃核心基板,Samsung 正開發用於 2.5D 封裝的玻璃中介層,多家 OSAT 也在驗證基於玻璃的面板級封裝。對於 224 Gbps 及以上的高速訊號傳輸,玻璃日益被視為唯一能滿足訊號完整性要求的可行基板材料。
關鍵技術特性
可調熱膨脹
透過成分控制,玻璃 CTE 可設計在 3 至 8 ppm/K 之間,與矽(3.2 ppm/K)匹配,並將多晶粒組裝中的熱應力降至最低。相較於 CTE 通常大於 15 ppm/K 的有機基板,這是一項關鍵優勢。
超低介電損耗
在 10 GHz 下,玻璃的損耗因子(Df)<0.005,相較於有機基板(Df ~0.02)可大幅降低訊號損耗。這使得 224 Gbps PAM4 及以上訊號傳輸成為可能,讓玻璃成為下一代 SerDes 與光學 I/O 應用不可或缺的材料。
卓越表面品質
玻璃表面無需額外處理即可達到次奈米級粗糙度(Ra <0.5nm),可直接進行細間距微影。這消除了有機基板所需的平坦化層需求,並支援 1μm 以下的線寬/線距(L/S)圖案化。
TGV(玻璃通孔)技術
玻璃通孔提供貫穿玻璃基板的垂直電氣連接。TGV 直徑為 20–50μm,深寬比最高達 6:1,可實現高密度垂直互連。GINECHIP 支援完整的 TGV 金屬化製程流程。
GINECHIP 解決方案
硼矽酸鹽玻璃,CTE 為 3.25 ppm/K,具備優異的耐化學性與高透射率。非常適合面板級封裝與玻璃中介層應用。
超低 CTE(0.55 ppm/K)、卓越的紫外光透射率與近乎零的介電損耗。是高頻 RF 與光子封裝應用的頂級選擇。
極高硬度、高熱導率(35 W/m·K)與優異的電絕緣性。用於熱管理至關重要的大功率 RF 與 LED 封裝。
具備壓電特性、高 Q 值與優異的溫度穩定性。用於 5G/6G 通訊系統的 RF 濾波器、振盪器與計時元件。
目標應用
玻璃基板正被應用於 AI/ML 加速器封裝(面板級 CoPoS)、高效能運算中介層、RF/毫米波通訊模組、光子積體電路以及 MEMS/感測器平台。該技術在汽車電子領域也日益受到青睞,因為在熱循環與振動下的可靠性至關重要。