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AMD 已获得一项专利，该专利涵盖玻璃核心基板技术。未来几年，玻璃基板将取代多芯片处理器的传统有机基板。这项专利不仅意味着 AMD 已广泛研究了相关技术，还将使该公司未来能够使用玻璃基板，而不必担心专利流氓或竞争对手起诉它。
包括英特尔 和 三星在内的大多数芯片制造商 都在探索未来处理器的玻璃基板。尽管 AMD 不再生产自己的芯片，而是将其外包给台积电，但它仍然拥有硅片和芯片生产研发业务，因为该公司根据合作伙伴提供的工艺技术定制产品。
玻璃基板由硼硅酸盐、石英和熔融石英等材料制成，与传统有机材料相比，它们具有显著的优势，因为它们具有出色的平整度、尺寸稳定性以及优异的热稳定性和机械稳定性。优异的平整度和尺寸稳定性可以改善先进系统级封装中超密集互连的光刻聚焦，而优异的热稳定性和机械稳定性使它们在数据中心处理器等高温、重型应用中更加可靠。
根据 AMD 的专利，使用玻璃基板时面临的挑战之一是实施玻璃通孔 (TGV)。TGV 是在玻璃芯内创建的垂直通道，用于传输数据信号和电力。激光钻孔、湿法蚀刻和磁性自组装等技术可用于制作这些通孔，但目前，激光钻孔和磁性自组装是相当新颖的技术。
再分布层是先进芯片封装的另一个组成部分，它使用高密度互连在芯片和外部组件之间路由信号和电源。与主玻璃芯基板不同，再分布层将继续使用有机介电材料和铜；只是这一次它们将构建在玻璃晶片的一侧，需要一种新的生产方法。
该专利还描述了一种使用铜基键合（而不是传统的焊料凸块）来键合多个玻璃基板的方法，以确保牢固、无间隙的连接。这种方法提高了可靠性，并且无需使用底部填充材料，因此适合堆叠多个基板。
虽然AMD的专利中明确指出玻璃基板具有更好的热管理、机械强度和改进的信号路由能力等优点，这对于数据中心处理器来说是一个优势，但该专利暗示玻璃基板可以应用于各种需要高密度互连的应用，包括数据中心、移动设备、计算系统，甚至先进的传感器，这似乎有点小题大做。
玻璃基板量产在即，科技巨头领跑
近期，英特尔、AMD、三星、LG Innotek、SKC美国子公司Absolics等均高度关注先进封装用玻璃基板技术，玻璃基板技术因其优异的性能，已成为先进封装领域的后起之秀。
2023年9月，英特尔公布了所谓的“下一代先进封装玻璃基板技术”，声称将彻底改变整个芯片封装领域。玻璃基板是指用玻璃替代有机封装中的有机材料，而不是更换整个基板。因此，英特尔不会把芯片安装在纯玻璃上，而是将基板的核心材料由玻璃制成。
英特尔表示，玻璃基板将为未来十年实现单封装一万亿个晶体管的惊人规模奠定基础。鉴于其前景广阔，近日有传言称英特尔计划最早在2026年实现玻璃基板的量产。英特尔在玻璃基板技术上投入了近十年的时间，目前在美国亚利桑那州拥有一条完整的玻璃研究线。该公司表示，这条生产线的成本超过10亿美元，需要与设备和材料合作伙伴合作才能建立完整的生态系统。目前，业内只有少数公司能够承担这样的投资，英特尔似乎是唯一一家成功开发玻璃基板的公司。
除英特尔外，SKC美国子公司Absolics、AMD、三星等也看好玻璃基板的广阔发展前景。
2022年，SKC美国子公司Absolics投资约3000亿韩元在美国佐治亚州科文顿市建立了第一家专门生产玻璃基板的工厂。近日，该公司宣布该工厂已竣工并开始量产原型产品。业内分析人士认为，这标志着全球玻璃基板市场进入关键时刻。
三星已组建由三星电机、三星电子和三星显示器组成的联盟，共同开发玻璃基板，目标是在2026年开始大规模量产，比英特尔更快地实现该技术的商业化。据悉，三星电机计划在今年9月前在试产线上安装所有必要设备，并于第四季度开始运营。
AMD计划在2025年至2026年之间推出玻璃基板，并与全球元器件公司合作，保持领先地位。据韩媒报道，AMD正在对全球几大半导体基板公司的玻璃基板样品进行性能评估测试，意图将这一先进基板技术引入半导体制造领域。
目前，随着SCHMID等新公司的出现，以及激光设备供应商、显示器制造商、化学品供应商的加入，行业正围绕玻璃芯基板逐渐形成一些新的供应链，并形成多元化的生态系统。
来源：半导体行业观察编译自tomshardware
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