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为什么行业都在押注玻璃? 玻璃并不是为了替代硅,而是为了替代今天先进封装中广泛使用的有机基板。 过去十年,GPU、CPU与HBM不断采用Chiplet架构,封装面积迅速扩大。以英伟达为例,Blackwell封装面积约2739平方毫米,而下一代Rubin Ultra预计达到7470平方毫米,几乎相当于九块光罩面积的硅与HBM组合 ​

为什么行业都在押注玻璃?玻璃并不是为了替代硅,而是为了替代今天先进封装中广泛使用的有机基板。

过去十年,GPU、CPU与HBM不断采用Chiplet架构,封装面积迅速扩大。以英伟达为例,Blackwell封装面积约2739平方毫米,而下一代Rubin Ultra预计达到7470平方毫米,几乎相当于九块光罩面积的硅与HBM组合。如此巨大的封装尺寸,已经逼近有机基板的物理极限。

英特尔此前公布的数据显示,玻璃基板可实现约10倍互连密度,图形畸变降低50%,翘曲降低约50%,其热膨胀系数可调节至3–10 ppm/°C,更接近硅本身的2.6 ppm/°C。这意味着在经历数百次冷热循环后,玻璃能够保持更稳定的尺寸精度,减少Chiplet与HBM之间的应力。

另一项重要变化来自矩形面板。传统300毫米圆形晶圆在制造超大封装时,边缘会产生大量浪费,而510×515毫米矩形玻璃面板的利用率可超过75%,显著降低大尺寸封装的材料成本。因此,玻璃基板与面板级封装(PLP)实际上是两条高度关联的技术路线。

在ECTC 2025大会上,多项研究进一步验证了玻璃的高速互连潜力。研究人员展示了直径6微米、纵横比超过15:1的玻璃通孔(TGV),佐治亚理工学院则实现了220GHz工作频率、插损仅0.3dB的堆叠玻璃器件,为未来光电混合封装提供了实验依据。

但对于玻璃基板而言,最大难题不是性能,而是制造。换而言之,玻璃最大的敌人,从来不是电性能,而是良率。

相比柔性的有机材料,玻璃天然更脆,在钻孔、切割和搬运过程中极易出现边缘崩裂和微裂纹。MIT Technology Review今年3月披露,Absolics早期试产阶段曾因玻璃破裂导致数百块面板在几天内报废,制造稳定性一度成为整个项目最大的挑战。

过去一年,产业链已经取得不少突破。通过边缘涂层工艺,玻璃边缘应力从95MPa下降至49MPa;低温介电材料能够在180°C以下完成固化,减少封装过程中的热应力;新的切割工艺也进一步降低了玻璃碎裂概率。

但真正困难的制造问题仍未完全解决:如何在半米长的玻璃面板上完成小于10微米的过孔金属化,同时保持纳米级平整度。 对于拥有20层以上RDL的大型AI封装而言,任何微小翘曲都会影响后续光刻和键合精度,因此良率依然是决定玻璃能否商业化的核心指标。

也正因如此,目前全球所有厂商几乎都把重点放在**封装级可靠性(PLR)**验证,而不是直接宣布量产。

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