先進封裝用玻璃面板
大面積玻璃面板(510×515mm、600×600mm),適用於 CoPoS 面板級封裝、TGV 中介層與天線封裝應用。提供硼矽酸鹽、熔融石英與無鹼玻璃等級,並具備 CMP 表面拋光。
概述
玻璃面板代表先進半導體封裝的下一次範式轉移,從圓形 300mm 矽晶圓過渡到邊長 500mm 及以上的方形玻璃面板。在 510×515mm 下,單一玻璃面板提供 300mm 圓形晶圓 4.5 倍的可使用面積,面積利用率達 95%+,而圓形基板僅能達到約 65%。這種根本性的幾何優勢直接轉化為量產中 20–30% 的每顆晶粒成本降低。
GINECHIP 供應硼矽酸鹽、熔融石英與無鹼玻璃等級的玻璃面板,表面經 CMP 拋光,可直接進行 TGV 成形、RDL 金屬化與異質整合。我們的面板提供從 510×515mm 到 650×750mm 的標準尺寸,並可為特殊應用提供客製尺寸。所有面板皆經過嚴格計量,包括 CTE 驗證、TTV/翹曲干涉量測、表面粗糙度 AFM 與顆粒檢測。
玻璃面板等級
Borosilicate Glass Panels
CTE 匹配硼矽酸鹽玻璃面板的 CTE 為 3.25 ppm/K——與矽(2.6 ppm/K)幾乎相同。CTE 匹配可在熱循環期間實現與矽中介層和晶粒的低應力整合。高達 510×515mm 的面板尺寸提供 300mm 圓形晶圓 4.5 倍的可使用面積,大幅降低面板級封裝(PLP)流程中的每顆晶粒成本。
Fused Silica Panels
低損耗 RF高純度熔融石英面板具有近零 CTE(約 0.55 ppm/K)與超低介電損耗(tan δ < 0.001)。非常適合訊號完整性至關重要的 mmWave 天線封裝與 RF 中介層應用。卓越的熱穩定性可消除高溫 TGV 金屬化與多層 RDL 製程期間的翹曲。
Alkali-Free Glass Panels
顯示器級AN100 與 EAGLE XG 無鹼玻璃面板原為平面顯示器製造而開發,現已改適用於先進半導體封裝。CTE 約 3.8 ppm/K,具備承襲自 Gen 6+ 玻璃產線的優異厚度均勻性與表面品質。相容於 TGV 成形與 Cu 電鍍製程。
技術規格
| 參數 | 規格 |
|---|---|
| 材料 | Borosilicate glass, Fused silica, Alkali-free glass (AN100, EAGLE XG) |
| 面板尺寸 | 510×515mm, 600×600mm, 650×750mm (custom available) |
| 厚度 | 0.3mm – 1.1mm (standard), 0.1mm – 3.0mm (custom) |
| CTE (20–300°C) | 3.2 – 8.5 ppm/K (grade-dependent) |
| TTV | ≤ 5μm (panel), ≤ 2μm (wafer) |
| 表面粗糙度(AFM RMS) | < 1.0nm (CMP finish), < 0.5nm (advanced CMP) |
| 翹曲 | ≤ 50μm per 515mm panel edge |
| 介電常數 | 4.0 – 5.5 at 1 MHz (grade-dependent) |
| 損耗正切 @ 1 MHz | < 0.005 (borosilicate), < 0.001 (fused silica) |
| 透射範圍 | > 90% from 310nm to 2,700nm (borofloat grade) |
| 應變點 | 525°C (borosilicate), 1,000°C+ (fused silica) |
| 表面處理 | CMP, fire-polished, lapped, or as-cut |
| 邊緣品質 | Ground, polished, or chamfered edges |
| 包裝 | Interleaved cleanroom paper, vacuum-sealed cassette or panel cassette |
應用領域
玻璃面板在 CoPoS 架構中作為核心基板,以方形面板取代傳統圓形矽中介層。510×515mm 面板格式達到 95%+ 面積利用率,而 300mm 晶圓約為 65%,使每個基板可容納 4.5 倍以上的晶粒。TGV(穿玻璃通孔)金屬化提供垂直互連,而玻璃表面上的多層 RDL 則在晶粒之間佈線訊號。
玻璃面板中以雷射鑽孔或濕式蝕刻製成的 TGV 為 2.5D 與 3D 封裝提供低損耗 RF 中介層。玻璃的低介電常數(4.0–5.5)與低損耗正切相較於矽中介層可降低訊號衰減,使其對 mmWave、RF 前端模組與高速數位互連特別具吸引力。
具備超低介電損耗(熔融石英等級)的玻璃面板是 5G mmWave 與 6G 天線封裝模組的首選基板。形成高深寬比 TGV 的能力使緊湊型天線陣列能與整合式波束成形 IC 結合,而玻璃的尺寸穩定性可確保整個面板上天線元件的精確放置。
扇出型面板級封裝利用玻璃面板的大面積格式,將多個 IC 嵌入模塑重構面板中。玻璃載具在模塑、RDL 形成與晶粒最後貼裝製程期間提供機械支撐。加工完成後,玻璃面板可依封裝架構保留作為永久中介層,或予以釋放。
具備整合式光波導(經由離子交換或雷射寫入)的玻璃面板可實現光子中介層,在單一基板上結合電性佈線(Cu RDL)與光學佈線(波導)。這種共同整合對於共封裝光學(CPO)與高頻寬光學 I/O 應用至關重要。
具備高熱穩定性與電氣絕緣性的厚玻璃面板(0.7–1.1mm)可作為電動車牽引逆變器、工業馬達驅動與併網轉換器中的高壓功率模組基板。與 DBC 陶瓷基板相比,無寄生電容可改善開關性能。
品質與計量
CTE 膨脹計量測
依 ASTM E831 進行熱機械分析(TMA),溫度範圍 20°C 至 300°C。經認證的 CTE 值容差為 ±0.1 ppm/K。對於多材料堆疊中與矽和銅的 CTE 匹配至關重要。
AFM 表面粗糙度
在 1×1μm 與 10×10μm 掃描區域上進行原子力顯微鏡量測。CMP 拋光表面 < 1.0nm RMS;先進 CMP 拋光 < 0.5nm RMS。對於與 RDL 附著力相關的關鍵應用,每批皆隨附數據。
TTV / 翹曲干涉量測
透過掠入射干涉量測取得全面板形貌。510×515mm 面板的 TTV ≤ 5μm、翹曲 ≤ 50μm。依 SEMI MF1530 / MF1390 針對面板格式調整。
光學透射光譜
UV-Vis-NIR 透射率從 200nm 到 3,300nm。經認證在 310nm 至 2,700nm 的透射率 > 90%(borofloat)。檢查條紋、氣泡與夾雜物。
介電特性分析
平行板電容量測於 1 kHz – 10 GHz。介電常數(εr)與損耗正切(tan δ)依 IPC-TM-650 2.5.5.9 認證。對於 RF 中介層與 mmWave 應用至關重要。
雷射表面顆粒掃描
依 SEMI M53 進行 0.3μm 靈敏度的顆粒檢測。標準規格:每片面板 ≤ 20 顆顆粒。TGV 微影應用有更嚴格的規格。
X 射線螢光(XRF)
玻璃成分的組成驗證。確認批次間一致性與符合製造商規格。
化學耐久性測試
水解抗性依 ISO 719、耐酸性依 DIN 12116、耐鹼性依 ISO 695。確保與濕式化學製程(TSV 蝕刻、Cu 電鍍、光阻去除)的相容性。