中国在“玻璃芯片”换道超车?可能有些太乐观了!

文摘   2024-07-21 17:31   福建  

看到一篇文章说我国生产出特大超白玻璃,这篇文章把超白玻璃和芯片给联系起来了。

结合央视最近发的一个小视频,电子科技术大学一位教授说“玻璃芯片”可能是我们一个“换道超车”的机遇。

请注意,这位教授用词还是很严谨的,这仅仅是一个可能的机遇

但是那位仁兄却把这“超白玻璃”的下线,用来忽悠不了解状况的吃瓜群众了。

实际上“超白玻璃”和“玻璃芯片”有毛关系,就他所说用来做芯片的玻璃要那么大干什么?哪有这大面积的芯片?

即使所谓的“超白玻璃”可以用来做芯片,只要有个差不多的尺寸就行了,非要去追求什么“特大”吗?有些“文”科生最基本的逻辑都不去想一想,才会闹出这样的笑话来。

所谓的“玻璃芯片”是一种有别于在有机材料上封装die的一种技术。

芯片的制造过程大致可以分成:1.在硅(或碳化硅/氮化镓)上面用光刻、镀铜、蚀刻的方法把一个完整功能的电路制作出来,这种完整电路称为“die”,2.将切分出来的不同功能的die在基板上用光刻等方法连接起来,形成一个具有更多功能的芯片,这叫做“封装”。

现在玻璃芯片就是采用玻璃来做基板,将die封装在一起,形成一个完整功能的芯片。也就是下图右边蓝色部分替换左边绿色的部分。把多个die连接在一起的也是电路,这种电路包括基板上的平面线路和侧面及通孔的连通线路。

而玻璃做为基板与有机材料相比,具有以下优势:

1.玻璃表面粗糙度和硅相似,可以在上面打造精细的RDL层(也就是上面所说的连通线路);

2.热膨胀系数(CTE)、杨氏模量(Young's Modulus)、吸湿性(moisture absorption)与硅相似;

3.热导率差,基本是热绝缘材料般的存在;

4.气密封装(hermetic package)应用上,激光焊接可以在常温进行;

5.玻璃比organic substrate(有机基质)更耐高温;

6.基于光的信号传输系统,玻璃更有天然优势;

......

英特尔总结,玻璃做为封装的基板,机械性能和电气性能都比organic substrate好。因此,它比有机基板具有更低的损耗,可以实现更干净的信号路由和电供给,在同面积上可以多封装50%的die。

因而用玻璃基板对采用chiplet技术,具有明显的提升作用,而chiplet已经被普遍视为未来提升芯片算力的主要手段之一。

在今年3月,英伟达发布了新一代 Blackwell GPU 架构,基于架构的GB200 超级芯片,标志英伟达正式迈向 Chiplet。

(GB200,图/英伟达)

目前英特尔和三星已加码玻璃基板,正在加速玻璃芯片的量产计划。此前韩国SK集团旗下的化工材料公司SKC位于美国佐治亚州科文顿的玻璃基板制造子公司Absolics,曾宣布2025年计划大规模量产。三星预计 2026 年就能面向高端 SiP 量产玻璃基板。

而我国还没有这方面的研发与量产计划,相关产业正在全力研发第三代“玻璃穿孔技术”,这项技术有望让国产玻璃芯片挺进世界领先行列。相对来说,我国要实现“换道超车”还有很大困难。


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