凡大水
26-06-18 23:12

什么是玻璃基板?玻璃基板要解决什么问题?玻璃基板(Glass Substrate)(图一) 是一种用于芯片先进封装的新型核心载板材料,它用特殊玻璃材质取代传统的有机树脂(如 ABF 热固性环氧树脂基板)。简单来说,就是在玻璃上打孔(玻璃通孔 TGV 技术)、填充并实现上下互联,以玻璃为“楼板”构建集成电路的高楼大厦 。

一颗先进芯片的物理结构大致是:晶体管(晶圆制造)→ 芯片裸片(die)→ 封装基板(substrate)→ 主板(PCB)。基板的作用是把多个芯片裸片(比如CPU、HBM内存、各种Chiplet)连接起来,并把信号引出到主板上,相当于一个"微型电路板的电路板"。

传统的封装基板用的是有机材料(ABF),这套材料体系用了二十多年,但现在遇到了几个结构性瓶颈,这正是玻璃基板要解决的问题。

一是解决高温翘曲问题,ABF基板高温封装时易热胀变形,导致芯片焊点开裂、良率下降,而玻璃热膨胀系数与硅芯片接近、刚性强,可适配高功耗AI芯片与多芯片堆叠封装。

二是突破布线与传输瓶颈,ABF布线精度已达2微米物理极限,无法满足AI芯片海量高速通道需求,玻璃基板可通过TGV微孔工艺实现超细密布线,大幅提升布线密度,降低信号传输损耗。

三是打破尺寸限制,ABF基板尺寸越大翘曲越严重,无法适配超大规格芯片封装,玻璃可做大尺寸且平整度极高,支撑超大型多芯片封装。

四是优化供电散热,针对千瓦级高功耗AI芯片,玻璃基板布线精细、电气性能优异,可稳定供电、减少压降与发热。

行业层面,玻璃基板不会全面替代ABF,二者长期互补共存。中低端消费电子、普通芯片场景中,ABF凭借低成本、高成熟度仍是主流。

仅在高端GPU、HBM堆叠、Chiplet互联、CPO光电封装等极限场景,玻璃基板会逐步替代ABF。整体来看,玻璃基板是AI高端封装刚需增量赛道,未来将形成“中端ABF、高端玻璃”的行业格局,成长确定性极高。

发布于 广东