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探寻封装艺术之美——TGV玻璃面板封装技术的前沿较量在政策红利的推动下,玻璃基板在高性能计算(HPC)、数据中心以及人工智能等领域正展现其提供高性能、低功耗和紧凑外形的优势。国内半导体厂商纷纷加大对先进封装项目的扩建力度,这一举措在产业界引起了广泛关注。 随着技术的不断进步和创新,玻璃基板在封装领域的应用前景十分广阔。通过政策支持和行业合作,国内半导体企业有望在全球竞争中占据更有利的地位,并在HPC、数据中心和人工智能等领域发挥更为重要的作用。随着微处理器性能改进达到极限,半导体行业正积极探索异构封装并寻求新材料。采用内置无源元件的玻璃基板,可以在相同尺寸内集成更多芯片,实现成本降低、产量倍增、功耗减半的目标。 TGV技术支持将玻璃基板和金属集成到单个晶圆/面板中,中介层则促进更高效的封装互连和缩短制造周期。分布层(RDL)技术可在玻璃基板上形成电路,通过独特的薄膜方法与TGV连接。相比传统硅中介层,这种技术提供了低损耗的芯片与封装互连,并且成本更低。玻璃基板的应用将为半导体行业带来更多创新,通过TGV等技术的支持,实现了对成本、产量和功耗的三重优化,为行业的发展开辟了新的道路。 拥有2、4层金属层的横截面 数据中心、自动驾驶汽车、面板显示以及航天工业等领域都将为玻璃通孔(TGV)技术提供广阔的应用空间。玻璃芯技术的商品化速度超出了预期,去年我们可能预计了十年以后,但现在可能提前至三五年。据调研结果显示,未来半导体产业的发展预测如下:
目前,玻璃芯载板已经问世。英特尔研发的可共同封装光学元件技术(CPO)利用玻璃基板设计,通过光学传输方式增强信号传输。康宁公司正在积极探索400G及以上的集成光学解决方案,集成电光玻璃基板将被应用于CPO工艺中。 玻璃转接板作为中介层具有以下特性:高密度互连、优异的电性能、低热膨胀系数(CTE)、高耐化学性、能够结合电学和光学功能模块、环保以及成本降低(相较于硅转接板可降低至少1/6)。由于对高性能芯片集成的需求不断增长,国内公司已成功研发了高密度玻璃转接板技术。 云天半导体成功量产了高密度玻璃转接板技术。样品厚度为80μm,TGV开口直径25μm,实现了8:1高深宽比的TGV盲孔无孔洞填充。此外,实现了3层RDL堆叠,最小线宽/线间距可达1.5/1.5μm。 基于玻璃的 RF SiP GlassCore为基础的封装基板 三星电机于2024年1月宣布开发半导体封装玻璃基板,并计划于2025年生产样品,随后在2026年至2027年正式开始量产,并逐步调整其业务结构。群创光电也投入20亿元新台币,于2024年下半年推出FOPLP玻璃基板,月产能可达1.5万片,并计划在2025年开始二期扩产。此外,应用材料旗下的SKC子公司Absolics总投资6亿美元建设一家月产能达4000块的玻璃基板工厂,计划于2024年下半年开始量产,并在2027-2028年建造第二座工厂,产能达24000片/月。另外,DNP提出了在2027年大规模量产TGV玻璃芯基板的目标,而LG Innotek也表示了开发玻璃基板用于先进封装的意向。 当前,各方都在竞相构建大型、高端AI训练系统,这一竞赛已经变得异常激烈。也许在未来三年内,这些先行战略性布局的玻璃基板将被应用于英特尔、英伟达、三星或AMD的AI芯片(GPU、CPU、逻辑存储)、硅光集成封装产品、华为的纯国产芯片、智能汽车厂商的PMIC/ADAS/RF/RADAR/Logic、马斯克的星链项目,甚至中国更高速的高铁系统等领域。这些举措将引领人类进入更加智能、快速的世界。 根据最近的调研结果显示,国内晶圆玻璃(包括面板和晶圆)的产能增长趋势显著。据不完全统计,预计在2024年至2026年期间,国内将拥有超过160万片/月的设计产能。一些公司,如蓝特光学、通格微、五方光电等,正在为3D半导体封装而设计的TGV产品进入送样到试量产的阶段。这表明了国内在半导体封装领域的发展和创新,以及对玻璃基板技术的积极探索和应用。随着这些技术的成熟和应用的推进,国内半导体产业有望在未来取得更大的发展成果,并在全球市场上发挥更加重要的作用。 级高密封装样品 最近的调研显示,玻璃基板(包括面板和晶圆)封装项目在2023年至2025年的投资额预计将超过100亿。以下是综合国内已有规划产能、实际产出以及未来可能布局的厂家数据的具体情况: 玻璃晶圆级封装方面:
玻璃面板级封装方面:
以上数据来源于国内正式量产(和明确量产计划)的先进封装厂,包括厦门云天二期全系列晶圆级封装生产线、佛智芯大板级二期扩建线、奕成科技板级高密系统封测工厂(一厂)一二三期的产能、成都迈科/三叠纪TGV板级封装试验线,以及其他几家正在秘密部署的光电和封测厂的中试线和未来项目。这些数据表明了国内对玻璃基板封装技术的重视和投入,预示着该领域在未来将迎来更大的发展空间和机遇。 本文章转载修改于齐道长/未来半导体,如有影响,请联系本站 |