電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/黃山明）玻璃中介層是一種用于芯片先進(jìn)封裝的半導(dǎo)體材料，主要用于連接多個(gè)芯片與基板，替代傳統(tǒng)硅中介層。它是芯片封裝中的中間層，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)芯片與基板之間的高密度電氣連接。傳統(tǒng)中介層多采用硅材料，但玻璃因其成本更低、性能更優(yōu)的特性逐漸成為替代選擇。

性能上，玻璃在高頻信號(hào)傳輸中表現(xiàn)更優(yōu)，減少信號(hào)延遲和功耗，尤其適用于AI芯片、智能設(shè)備等高性能場(chǎng)景。并且玻璃的熱膨脹系數(shù)更低，耐高溫和機(jī)械沖擊能力更強(qiáng)，提升了芯片的可靠性。加上玻璃材料成本顯著低于硅，且加工流程更簡(jiǎn)化，進(jìn)一步降低封裝整體成本。

目前主要技術(shù)是通過玻璃通孔技術(shù)（TGV）來實(shí)現(xiàn)的，通過激光蝕刻在玻璃上形成數(shù)百萬個(gè)微孔，隨后用蝕刻溶液處理并填充銅以實(shí)現(xiàn)電路互連。例如通快（TRUMPF）與SCHMID集團(tuán)開發(fā)的激光+濕法化學(xué)組合工藝，將加工時(shí)間縮短了90%。

在生產(chǎn)精度上，玻璃厚度范圍在100微米至1毫米之間，需在極薄材料上實(shí)現(xiàn)微米級(jí)孔洞加工，對(duì)激光技術(shù)和蝕刻工藝的協(xié)同要求極高。

不過有機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)2030年先進(jìn)封裝市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)960億美元，玻璃中介層技術(shù)有望成為主要驅(qū)動(dòng)力之一，也驅(qū)動(dòng)不少廠商開始在這一領(lǐng)域進(jìn)行布局。

玻璃中介層發(fā)展現(xiàn)狀

目前在玻璃中介層的發(fā)展上，國內(nèi)外企業(yè)基本上處于同一層級(jí)。先從國外來看，例如德國通快與SCHMID集團(tuán)在2025年1月聯(lián)合推出玻璃中介層制造工藝，結(jié)合激光蝕刻與濕法化學(xué)處理，已進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段，目標(biāo)市場(chǎng)包括智能手機(jī)、AI芯片等領(lǐng)域。

而三星也正在加速研發(fā)玻璃中介層，計(jì)劃2027年量產(chǎn)。同時(shí)，子公司三星電機(jī)開發(fā)玻璃基板（Glass Substrate），形成內(nèi)部技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，以提升半導(dǎo)體生產(chǎn)效率和性能。并與澳大利亞材料商Chemtronics、韓國設(shè)備商Philoptics合作，評(píng)估使用康寧玻璃生產(chǎn)中介層的方案。

LX Semicon也正積極籌劃將玻璃基板作為公司的新興業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)，自2024年上半年起，便著手探索將玻璃基板作為新業(yè)務(wù)的可行性，并已與掌握玻璃介質(zhì)制造核心技術(shù)的多家企業(yè)（包括擅長(zhǎng)TGV技術(shù)的企業(yè)）建立了聯(lián)系。

國內(nèi)方面，京東方計(jì)劃2025年下半年推出玻璃基板試點(diǎn)生產(chǎn)線，專注于高性能處理器部件，目標(biāo)與三星、臺(tái)積電等競(jìng)爭(zhēng)。其玻璃基板技術(shù)可能間接推動(dòng)中介層領(lǐng)域的發(fā)展。

云天半導(dǎo)體則通過多光罩拼接技術(shù)實(shí)現(xiàn)了大尺寸中介層轉(zhuǎn)接板，研發(fā)出多層細(xì)間距RDL堆疊技術(shù)，利用材料、設(shè)備、工藝協(xié)同加工，可實(shí)現(xiàn)電氣信號(hào)的優(yōu)良導(dǎo)通。其最新技術(shù)突破包括RDL布線層數(shù)三層，TGV開口60μm、深度200μm，最小線寬線距1.5μm，光罩拼接偏差＜300nm，拼接后中介層轉(zhuǎn)接板尺寸達(dá)2700mm2。

從技術(shù)發(fā)展角度來看，玻璃中介層與AI芯片、高性能計(jì)算（HPC）的結(jié)合將推動(dòng)智能設(shè)備性能躍升，例如提升圖像處理速度和電池效率。

市場(chǎng)上，當(dāng)前三星通過內(nèi)部“雙線研發(fā)”（中介層+基板）激發(fā)創(chuàng)新，而通快等歐洲企業(yè)則聚焦工藝優(yōu)化，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將加劇。而玻璃中介層的大規(guī)模生產(chǎn)仍需解決良率、成本控制及與現(xiàn)有封裝技術(shù)的兼容性問題。

小結(jié)

玻璃中介層憑借成本優(yōu)勢(shì)和性能突破，正成為半導(dǎo)體封裝領(lǐng)域的“游戲規(guī)則改變者”。目前，通快、SCHMID、三星等公司處于技術(shù)前沿，而京東方、云天半導(dǎo)體等企業(yè)的跨界布局也值得關(guān)注。未來該技術(shù)的普及將加速高性能芯片的迭代，推動(dòng)消費(fèi)電子與AI應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展。