6月5日，日本電氣硝子株式會社（Nippon Electric Glass Co., Ltd.）宣布開發(fā)出玻璃陶瓷基板（GC Core?），在下一代半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力。

日本電氣硝子開發(fā)的GC Core?

近年來，隨著數(shù)據(jù)中心需求的不斷增長以及生成式人工智能等技術(shù)的普及導(dǎo)致數(shù)據(jù)流量的增加，支持這些技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施中對更高性能、更低功耗的半導(dǎo)體的需求也隨之增加。為了提高半導(dǎo)體的性能，必須實現(xiàn)電路的小型化、開發(fā)小芯片(chiplet）以及基板的大型化。然而，傳統(tǒng)的樹脂基板難以實現(xiàn)電路的小型化，并且存在剛性問題，例如當安裝多個半導(dǎo)體芯片或當基板大型化時變形。因此，作為替代樹脂基板的下一代材料，開發(fā)具有優(yōu)異的電氣性能、剛性和平整度的玻璃基板正在取得進展。日本電氣硝子最近開發(fā)的 GC Core? 是一種由玻璃粉和陶瓷粉復(fù)合材料制成的基板。它除了具有玻璃基板的特點外，還具有易于加工微小通孔的優(yōu)點。

日本電氣硝子開發(fā)的GC Core?的特點：

（1）可用CO2激光鉆孔
需要在核心基板上形成微小通孔，以將正面和背面形成的細小金屬布線電連接起來。

①無裂紋、高速加工
對于普通玻璃基板來說，當用CO2激光器鉆孔時，一定比例的玻璃基板會產(chǎn)生裂紋，從而導(dǎo)致基板破裂。 而GC Core?具有陶瓷不易變形、不易開裂的特性，因此可以高速且無裂紋地鉆孔。

②經(jīng)濟實惠，有望降低量產(chǎn)成本

在普通玻璃基板上鉆孔時，一般采用激光改性和蝕刻打孔，以避免裂紋，但這種方法在技術(shù)難度大且加工耗時長，成本高。 GC Core? 可以使用廣泛使用的 CO2 激光加工機進行鉆孔，因此有望降低量產(chǎn)成本。

新開發(fā)的 GC Core? 中的微通孔橫截面（SEM 圖像）

（2）低介電常數(shù)和低介電損耗

玻璃陶瓷材料采用日本電氣硝子專有的LTCC（低溫共燒陶瓷）材料，該材料具有較低的介電常數(shù)和介電損耗，可減少信號延遲和介電損耗。

（3） 可提供薄基板

GC Core? 比玻璃基板更堅固，可制成更薄的基板，從而有助于制造更薄的半導(dǎo)體。此外，由于不易破裂，因此在半導(dǎo)體封裝生產(chǎn)過程中更易于操作。

（4）定制化規(guī)格

GC Core? 的屬性取決于玻璃和陶瓷的成分和混合比，可以根據(jù)客戶的需求進行定制。除了介電性能優(yōu)異的低介電常數(shù)類型外，日本電氣硝子還提供與樹脂基板的熱膨脹相匹配的高膨脹類型和高強度類型，從而可以開發(fā)可用于廣泛應(yīng)用的基板。

此次，日本電氣硝子已成功開發(fā)出300mm基板，目前正在進行開發(fā)，目標是在2024年年底之前將基板擴大到515×510mm。

來源：日本電氣硝子株式會社

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