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技術前沿

AI浪潮下,為什麽先進封裝開始"押注"玻璃基板?

來源:傑普特2026-07-23 我要評論(0 )   

AI大模型算力競賽持續提速,從(cong) 大型數據中心到各類邊緣終端,市場對芯片性能、算力密度的需求同步攀升。常規封裝工藝難以適配高 I/O密度、超短互連鏈路、低信號損耗等新...

AI大模型算力競賽持續提速,從(cong) 大型數據中心到各類邊緣終端,市場對芯片性能、算力密度的需求同步攀升。常規封裝工藝難以適配高 I/O密度、超短互連鏈路、低信號損耗等新一代技術指標,性能演進已逼近物理瓶頸。在此背景下,先進封裝成為(wei) 延續摩爾定律收益、保障AI算力規模持續擴容的核心技術路線。


矽、玻璃、陶瓷:載體(ti) 材料路線的博弈


先進封裝載體(ti) 材料目前形成矽、陶瓷、玻璃三大主流技術路線,三類材料性能、適用場景各有明確邊界:


01、矽基板


優(you) 勢在於(yu) 配套半導體(ti) 工藝成熟,與(yu) 晶圓前道製程高度兼容,可實現超細間距高密度布線,為(wei) 當下2.5D封裝主流載體(ti) 。


但短板同樣突出:

  • 晶圓TSV、精細布線加工成本高,大麵積封裝材料損耗大,拉高封裝整體(ti) 造價(jia) 。

  • 矽本身為(wei) 半導體(ti) ,高頻工況介電損耗高、寄生電容與(yu) 信號串擾顯著,難以支撐224G及以上高速差分信號傳(chuan) 輸;

  • 受12英寸圓形晶圓尺寸約束,大尺寸多芯粒集成時熱應力集中,基板翹曲管控難度大,封裝良率承壓。


02、陶瓷基板


絕緣、導熱與(yu) 高溫穩定性突出,是功率半導體(ti) 、車規 IGBT、軍(jun) 工高功率器件封裝核心載體(ti) 。


受材料脆性與(yu) 燒結工藝限製,陶瓷基板存在天然量產(chan) 瓶頸:

  • 基板加工厚度、成型尺寸存在硬性上限,大規格麵板加工易開裂、良率大幅下滑;

  • 高純粉體(ti) 、真空金屬化工藝門檻高,單片製造成本居高不下,難以適配大尺寸、大批量高密度算力芯片規模化推廣。


03、玻璃基板


具備低介電損耗、電氣絕緣性優(you) 異、熱膨脹係數(CTE)可精準定製、納米級高平整度與(yu) 高剛性等綜合特性,材料成本相較矽基板具備顯著優(you) 勢,是下一代高密度互連封裝的核心候選載體(ti) 。


其差異化優(you) 勢在兩(liang) 大前沿場景尤為(wei) 突出:

  • 超低介電損耗可完美匹配AI算力芯片、高速光模塊高頻信號傳(chuan) 輸需求,有效降低信號衰減與(yu) 傳(chuan) 輸時延;

  • 適配超大尺寸麵板級封裝(FOPLP)製程,突破晶圓尺寸限製,可承載多芯粒、HBM堆疊等高集成方案,產(chan) 業(ye) 化進程持續提速。



玻璃"硬而脆",加工是最大瓶頸


玻璃基板綜合性能優(you) 勢突出,但材料本身硬脆的固有物理特性,大幅提升高精度精密加工門檻,成為(wei) 行業(ye) 亟待攻克的共性痛點。


  • 機械鑽孔加工極易在孔壁產(chan) 生微裂紋,大幅拉低成品良率,給器件長期服役埋下可靠性隱患;

  • 噴砂加工易在基板內(nei) 部形成深層應力損傷(shang) ,僅(jin) 能加工大尺寸孔徑,尺寸均勻性差,加工過程粉塵汙染突出,還需額外增設掩模製備工序,無法滿足先進封裝微細布線的規模化生產(chan) 要求;

  • 濕法刻蝕需配合光刻掩模,受各向同性腐蝕影響易出現側(ce) 向鑽蝕,孔壁垂直度、加工精度及深寬比表現差,僅(jin) 適配低精度大孔加工,同時存在藥液安全與(yu) 環保管控壓力,難以滿足先進封裝高精度微細布線量產(chan) 需求。


由此可見,高效實現低損傷(shang) 、高精度的高密度玻璃通孔(TGV)批量製備,是當前製約玻璃基板大規模產(chan) 業(ye) 化落地的核心技術瓶頸。



Jetlit:玻璃精密加工的"冷加工"方案


飛秒激光具備超短脈衝特性,依靠極高峰值功率可在材料晶格受熱傳導前完成能量沉積,實現無熱擴散的純冷燒蝕加工,幾乎不存在熱影響區,從根源規避微裂紋、崩邊、重鑄層等缺陷,完美適配玻璃這類脆性材料的TGV高密度微孔、異形精密通孔加工需求。

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傑普特深耕超快激光器自研多年,Jetlit係列工業級飛秒激光器擁有標準化成熟產品線,采用行業領先的被動空冷架構,無需配套冷水機組,整機IP51防塵防滴、抗震穩定,大幅降低產線運維成本與設備集成難度。

傑普特 Jetlit 飛秒係列光源脈寬低至380fs、單脈衝能量最高可達130μJ,光束質量優異且長期輸出一致性穩定,可兼容玻璃、陶瓷、金屬、半導體等多元基材,針對玻璃基板TGV通孔加工可實現孔壁光潔、無崩邊、無微裂紋的成型效果,長期批量生產工藝穩定性強、良率表現突出,為先進封裝玻璃載板規模化量產提供了整套成熟可靠的精密加工解決方案。

圖片
當前AI算力需求持續爆發,玻璃基板憑借低介電損耗、大尺寸低成本優勢,在FOPLP麵板級封裝、高速高頻互連賽道的價值持續凸顯,成為先進封裝迭代升級的核心載體。而以傑普特Jetlit飛秒激光為代表的超快冷加工技術,攻克了TGV高精度低損傷製造的行業卡點,是支撐玻璃基板材料產業化變革不可或缺的核心精密加工方案。


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