中國粉體網(wǎng)訊  在電子信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天,，芯片作為各類電子設(shè)備的核心部件,，其性能的提升不僅依賴于芯片設(shè)計與制造工藝的進(jìn)步,，芯片封裝技術(shù)同樣起著至關(guān)重要的作用,。為了更好地理解玻璃芯技術(shù),，我們需要先從芯片封裝的基礎(chǔ)知識說起,。​

一片芯片制造完成后，封裝工作便緊鑼密鼓地展開,。封裝的首要任務(wù)是搭建起芯片與外界進(jìn)行電氣和信號交互的橋梁,。想象一下，芯片就像一座功能強(qiáng)大的“數(shù)據(jù)處理城堡”,，而封裝則是城堡與外界連接的“交通網(wǎng)絡(luò)”,，只有通過這個網(wǎng)絡(luò)，芯片才能接收外界的指令,，輸出處理后的結(jié)果,。同時，封裝還肩負(fù)著為芯片創(chuàng)造穩(wěn)定工作環(huán)境的重任,。如果沒有封裝,，靜電、灰塵等都可能對芯片造成不可逆的損害,，就如同脆弱的藝術(shù)品暴露在惡劣環(huán)境中。

回顧芯片封裝技術(shù)的發(fā)展歷程,，可謂是一部不斷創(chuàng)新與突破的歷史,。早期的雙列直插式封裝，通過長長的引腳將芯片與電路板相連,，這種方式雖然簡單,，但在集成度和信號傳輸速度上存在明顯局限,。隨著技術(shù)發(fā)展，表面貼裝,、球柵陣列封裝(BGA)以及芯片倒裝等技術(shù)相繼問世,，它們逐漸縮小了封裝體積，提高了信號傳輸效率,。而如今,，以2.5D/3D封裝為代表的“先進(jìn)封裝”技術(shù)，更是將芯片封裝帶入了一個全新的時代,。

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2.5D/3D封裝基板與工藝路線圖 來源：Madhavan.Heterogeneous integration for AI applications: status and future needs

先進(jìn)封裝技術(shù)的出現(xiàn)并非偶然,，隨著芯片集成度不斷提高，芯片單元尺寸受到光刻掩模版尺寸限制的制約,，同時傳統(tǒng)的封裝基板也難以滿足多芯片間日益密集的互聯(lián)需求,。在這種背景下，中介層應(yīng)運而生,，它就像一座架設(shè)在芯片單元和基板之間的“信息高速公路”,，內(nèi)部可以承載更為密集的走線和互聯(lián)，極大地提高了不同芯片單元之間的溝通效率,，從而催生出了2.5D封裝結(jié)構(gòu),。​

在對先進(jìn)封裝技術(shù)有了初步了解后，我們將目光聚焦到玻璃芯技術(shù),。電子互聯(lián)解決方案廠商Samtec曾在相關(guān)演講中介紹過玻璃芯技術(shù),，引發(fā)了行業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。從本質(zhì)上來說,，玻璃芯技術(shù)是采用玻璃材料作為核心部分,，用于制造芯片封裝所需的基板或中介層。在國外關(guān)于玻璃芯的科研和商用討論中,，雖然大家常常提及封裝玻璃基板,，但實際上更多指向的是玻璃中介層。​

玻璃芯技術(shù)的應(yīng)用場景十分廣泛,，不僅在2.5D先進(jìn)封裝中可作為芯片單元之間互聯(lián)的中介層,，在3D封裝中，還存在“3D玻璃嵌入技術(shù)”,，實現(xiàn)芯片的縱向堆疊,。對比2.5D封裝中玻璃、硅和有機(jī)三種解決方案可以發(fā)現(xiàn),，玻璃中介層不僅僅是單純的中介層,，它還同時承擔(dān)著封裝基板的角色。與硅和有機(jī)材料方案相比，玻璃中介層方案少了一個層級,，這使得整個封裝結(jié)構(gòu)更加簡潔緊湊,。​

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盡管玻璃芯技術(shù)展現(xiàn)出了巨大的潛力，但在實際應(yīng)用中仍面臨諸多挑戰(zhàn),，從材料特性來看,，玻璃材料與金屬的結(jié)合存在一定困難，這與玻璃通孔（TGV）技術(shù)中高質(zhì)量金屬填充的難題密切相關(guān),。玻璃表面光滑,，導(dǎo)致金屬在其表面的粘附性不佳，容易出現(xiàn)分層,、脫落等問題,，影響互聯(lián)的穩(wěn)定性和可靠性。在工藝方面,，玻璃基板的制造工藝還不夠成熟,，需要進(jìn)一步優(yōu)化以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品良率。此外,，玻璃基板與現(xiàn)有封裝產(chǎn)業(yè)鏈的兼容性也是需要解決的問題,，只有實現(xiàn)與上下游產(chǎn)業(yè)的無縫對接，才能推動該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用,。​

目前,，除了英特爾對玻璃芯技術(shù)進(jìn)行積極探索外，三星電機(jī)等企業(yè)也對該技術(shù)表現(xiàn)出濃厚興趣,，可以預(yù)見,，未來隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，玻璃芯技術(shù)有望在先進(jìn)封裝領(lǐng)域占據(jù)更重要的地位,，為芯片性能的提升和電子設(shè)備的發(fā)展帶來新的機(jī)遇,。​

參考來源:

廣發(fā)證券《玻璃基板從零到一，TGV為關(guān)鍵工藝》

Madhavan.Heterogeneous integration for AI applications: status and future needs

(中國粉體網(wǎng)編輯整理/月明)

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