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而随着AI技术的快速发展,NVIDIA CEO黄仁勋认为,未来4-5年全球数据中心将有高达1万亿美元的GPU优化需求,AI正推动全球产业转型。而AI技术也对于芯片算力有着更高的需求,玻璃基板也进入各大厂商的视野。
相较于传统有机材料,玻璃基板在机械、物理、光学等方面都有显著优势。同时,玻璃材料还具备独特性能:
高平整度:玻璃材料独特的平整性质能够显著提高光刻的聚焦深度,从而大幅提升晶片间的互联密度;同面积玻璃基板上的开孔数量远超有机材料基板,玻璃通孔(TGV)之间的间隔能够小于100μm,直接让晶片之间的互连密度提升10倍;
耐高温:玻璃材料散热性好,极耐高温,而且与晶片的热膨胀系数相近,在高温下不易产生翘曲、断裂等形变问题,增加芯片可靠性;
低介电损耗:玻璃材料的电气性能十分优秀,有效降低信号传输过程中的功率损耗和能源消耗,从而极大增强了芯片的传输效率与计算能力,能显著提高芯片性能。
根据MarketsandMarkets最近的研究,全球玻璃基板市场预计将从2023年的71亿美元增长到2028年的84亿美元,2023年至2028年的复合年增长率为3.5%。在AI的大势之下,目前,已有包括英特尔、AMD、三星等多家大厂公开表示入局玻璃基板封装。
从总体来看,玻璃基板封装确实已经是公认的下一代技术,而基于玻璃基板带来的封装工艺的变化,玻璃基板有望替代FC-BGA载板,并成为可替代硅晶圆的中介层材料,随着而来的其核心工艺也会从TSV技术转变为玻璃通孔TGV技术。相较于TSV技术,TGV的核心变化包括:
(1)原材料易获取。
(2)工艺流程简化制作成本低。TGV不需要光刻和蚀刻工艺沉积绝缘层和二次减薄,用激光或机械方式可直接实现通孔,制作成本大约只有硅基转接板的1/8;
尽管如此,但玻璃基板强度高、容易碎裂,如何快速制造具有高深宽比的玻璃深孔或沟槽成了各大厂商共同面对的难题。激光诱导微孔深度蚀刻技术脱颖而出,成为理想的解决方案。
激光诱导微孔深度蚀刻技术(LIMHDE制孔)是通过超快激光作用在玻璃材料表面,诱导玻璃产生连续变形区域,从而在化学刻蚀过程中创建盲孔和通孔的技术。
LIMHDE制孔技术效率高,精度高,作用范围精准,可实现高纵横/径厚比的微加工,并且微孔平滑、无微裂隙、无碎屑、无应力,不会在玻璃中产生多余的裂纹,是TGV通孔加工的绝佳选择。使用激光诱导刻蚀有望带来激光设备和孔内电镀填充需求增加。
基于此,势银芯链整理了国内外TGV激光设备企业,如有遗漏,欢迎联系我们,我们会在后期做出更正及补充。(排名不分先后)
来源:势银膜链
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