當下AI算力需求持續爆發,高端封裝基板供需缺口不斷擴大,傳統有機基板的性能短板也日益凸顯,玻璃基板正式成為全球半導體產業角逐的新焦點。以英特爾為代表的頭部企業加速推進技術落地,海內外廠商紛紛加碼布局,一場圍繞新一代封裝基材的商業化競賽已然打響。
據《福布斯》近日消息,英特爾計劃改造其位于新墨西哥州的里奧蘭喬(Rio Rancho)工廠,將其打造為全球首個玻璃基板量產基地。
英特爾是全球玻璃基板技術領域的先行者,其認為基于玻璃基板、CPO(光電共封裝)將是先進封裝下一代主流技術。相比有機板和硅,玻璃基板的性能和密度均有提高,可以允許在更小的占用面積下封裝更多的Chiplets,以此帶來更低的整體成本的功耗,讓未來數據中心和AI產品得到大幅改進。
早在十年前英特爾就開始尋找有機基板的替代品,并在亞利桑那州的CH8工廠投資十億美元試生產玻璃基板。2023年9月英特爾展示了一款功能齊全的基于玻璃基板的測試芯片,并計劃于2030年開始批量生產,該芯片使用75微米的玻璃通孔,深寬比為20:1,核心厚度為1毫米。英特爾的新技術不僅僅停留在玻璃基板的層面,還引入了Foveros Direct(一種具有直接銅對銅鍵合功能的高級封裝技術),為CPO通過玻璃基板設計利用光學傳輸的方式增加信號,并聯合康寧通過CPO工藝集成電光玻璃基板探索400G及以上的集成光學解決方案。
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TGV玻璃基板樣本來源:Intel
今年一月份,在日本NEPCON展會現場,英特爾正式展出首款融合EMIB(嵌入式多芯片互連橋接)與玻璃芯基板的整合樣品。樣品采用“10-2-10”堆疊結構,封裝尺寸為78×77毫米,同時成功攻克了基板微裂紋難題。
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來源:Intel
當前。全球產業鏈已同步開啟量產沖刺,韓國企業進度尤為靠前。據《商業郵報》報道,韓國SKC及其子公司Absolics有望在今年年底率先實現玻璃基板商業化量產。韓國電子媒體The Elec則透露,三星電機已在世宗市廠區搭建玻璃基板試產線,計劃2027年后啟動大規模生產。
國內企業同樣積極入局先進封裝玻璃基板,形成材料、基板、封測協同推進格局。彩虹股份為國內唯一具備TGV玻璃基板全制程量產能力企業,良率達85%。沃格光電建成10萬平米TGV產線,實現小批量供貨。京東方投建試驗線并與康寧合作研發。戈碧迦突破半導體玻璃原片技術。封測端,通富微電、長電科技等掌握TGV封裝技術,部分已批量供貨。
從短期來看,玻璃基板尚處于從試產到量產的過渡階段,全面替代傳統基板仍需時間,但行業趨勢已十分明確。隨著AI、高性能計算、高速光模塊等產業持續發展,先進封裝的升級需求只會不斷提升。玻璃基板的普及,不僅會改寫封裝基材的市場格局,也將推動2.5D/3D封裝、共封裝光學等技術走向成熟。
參考來源:
各企業官網
廣發證券《半導體設備系列研究之二十八玻璃基板從零到一,TGV為關鍵工藝》
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