上海电子展|玻璃基板在半导体封测领域的革命性应用

随着摩尔定律的逐渐失效，传统通过缩小晶体管尺寸来提升性能和密度的方法遇到了物理和经济上的瓶颈。在此背景下，芯片设计正向填充更多内核、提高时钟速度、缩小晶体管和3D堆叠等方向发展。然而，这些方法也面临各自的限制，尤其在热管理、电源分配和信号完整性方面。封装基板在芯片中的重要性日益凸显，玻璃基板因其独特的物理和化学特性，正在成为一种具有革命性潜力的替代材料。接下来上海电子展小编就来聊一聊玻璃基板在半导体封测领域的革命性应用。

上海电子展浅谈玻璃基板基本定义

玻璃基板（Glass Substrate）指的是通过特定制造工艺制成的、具有平整、均匀厚度和高透明度的玻璃片。这种玻璃通常具有良好的化学稳定性和热稳定性，并且在物理性能上非常均匀。

材料特性

高透明度：玻璃基板通常需要具备高透光率，以确保光学性能。

热稳定性：能够承受较高温度，而不会发生显著的变形或热膨胀。

化学稳定性：对酸碱等化学试剂具有良好的耐受性。

机械强度：需要具有一定的机械强度，能够抵抗划痕和物理冲击。

制造工艺

玻璃基板的制造工艺包括浮法玻璃法、熔融玻璃法和超薄玻璃制造技术等。这些方法都旨在生产出具有非常高的表面平整度和均匀厚度的玻璃材料。

上海电子展浅谈玻璃基板应用领域

显示技术：液晶显示器（LCD）、有机发光二极管（OLED）等显示设备的核心材料。

半导体行业：用于集成电路、光掩模、光刻工艺等。

太阳能电池：作为太阳能电池的保护层和基底材料。

触摸屏：智能手机和平板电脑的触控屏幕。

光学器件：用于制造各类精密光学仪器和器件。

上海电子展浅谈玻璃基板的优势

优异的电性能

高绝缘性：玻璃材料具有优良的电绝缘性能，可以减少电干扰和漏电现象，提高信号完整性和电性能。

低介电常数和低损耗：玻璃基板的低介电常数和低损耗特性，使其在高频应用中能够减少信号衰减和功耗，适用于5G、RF和高速计算等领域。

出色的热性能

热稳定性：玻璃基板具有高热稳定性，能够在高温环境中保持其结构和性能，改善芯片的热管理，延长芯片的使用寿命。

低热膨胀系数：玻璃的热膨胀系数接近于硅，可以减少热应力和热失配，避免封装中的翘曲和开裂问题。

机械强度和化学稳定性

高机械强度：玻璃材料具有较高的机械强度和硬度，能够抵抗外部机械应力和冲击。

耐腐蚀性：玻璃材料耐化学腐蚀，适合在苛刻环境中使用，确保封装的长期可靠性。

上海电子展浅谈玻璃基板的应用场景

系统级封装（SiP）

玻璃基板在SiP中可以作为多芯片和多功能模块的承载基底。其高密度布线能力和良好的热管理性能，能够实现更高集成度和更优性能的系统封装。

异质集成

玻璃基板支持不同材料和工艺的集成，能够将不同类型的芯片（如逻辑芯片、存储芯片、光电器件等）集成在一个封装中，提高封装的功能多样性和性能。

光电集成

由于玻璃的高透明度和光学特性，玻璃基板可以用于光电集成，支持光学元件和电子元件的混合封装，广泛应用于光通信、传感器和显示技术中。

高频和射频应用

玻璃基板的低介电常数和低损耗特性，使其在高频和射频应用中表现出色，能够支持5G通信、毫米波雷达和高速计算等高频电子设备。

上海电子展浅谈玻璃基板的未来趋势

1、制造技术的进步

随着玻璃基板制造技术的不断进步，其生产成本将逐步降低，工艺难度也会减少，使其在封测领域的应用更加普及。

2、产业链完善

需要建立完善的玻璃基板产业链，包括材料供应、制造设备、封装工艺和测试技术等，确保玻璃基板应用的广泛推广和实际落地。

3、标准化和兼容性

制定相关标准，确保玻璃基板在不同系统和工艺中的兼容性和一致性，促进其在封测领域的应用和推广。

玻璃基板在封测领域的应用，凭借其优异的电性能、热性能和机械特性，带来了显著的技术进步和性能提升。它不仅解决了传统封装材料的许多局限，还为未来高性能和高集成度芯片的发展提供了新的可能性。通过其高绝缘性、热稳定性和机械强度，玻璃基板在系统级封装、异质集成、光电集成以及高频和射频应用中展现出巨大潜力。

玻璃基板在封测领域的推广不仅有助于提升芯片的整体性能，还能推动半导体技术的持续创新和发展。玻璃基板有望在未来的芯片设计和制造中发挥越来越重要的作用，成为推动科技进步的关键材料之一。上海电子展小编觉得，随着制造技术的不断进步和产业链的完善，玻璃基板的应用前景将更加广阔。

文章来源：长城锐评