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

日本電氣硝子開發的GC Core?

近年來，隨著數據中心需求的不斷增長以及生成式人工智能等技術的普及導致數據流量的增加，支持這些技術的基礎設施中對更高性能、更低功耗的半導體的需求也隨之增加。為了提高半導體的性能，必須實現電路的小型化、開發小芯片(chiplet）以及基板的大型化。然而，傳統的樹脂基板難以實現電路的小型化，并且存在剛性問題，例如當安裝多個半導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，開發具有優異的電氣性能、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的 GC Core? 是一種由玻璃粉和陶瓷粉復合材料制成的基板。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點。

日本電氣硝子開發的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生裂紋，從而導致基板破裂。 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經濟實惠，有望降低量產成本

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，因此有望降低量產成本。

新開發的 GC Core? 中的微通孔橫截面（SEM 圖像）

（2）低介電常數和低介電損耗

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體。此外，由于不易破裂，因此在半導體封裝生產過程中更易于操作。

（4）定制化規格

GC Core? 的屬性取決于玻璃和陶瓷的成分和混合比，可以根據客戶的需求進行定制。除了介電性能優異的低介電常數類型外，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，從而可以開發可用于廣泛應用的基板。

此次，日本電氣硝子已成功開發出300mm基板，目前正在進行開發，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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