在晶片封裝的精密領域,材料的革新時刻影響著行業的走向。IC 載板作為晶片封裝的核心材料,其發展備受矚目。當下,玻璃基板正憑藉獨特優勢,逐步展現出在該領域的巨大潛力,有望引領 IC 載板未來發展潮流,在 2025 年及之後的產業進程中留下濃墨重彩的一筆。
一、玻璃基板:IC 載板領域的新興潛力股
IC 封裝基板在晶片封裝中扮演著舉足輕重的角色,不僅為晶片提供支撐、散熱與保護,更是晶片與 PCB 間電子連接的關鍵橋樑。中國報告大廳發布的《2024-2029年中國玻璃基板行業發展趨勢分析與未來投資研究報告》顯示:2023 年,全球傳統 ABF 載板市場規模達 507.12 億元。而玻璃基板作為一股新興力量,正悄然改變著 IC 載板的發展格局。它並非完全取代傳統載板中的有機材料,而是在載板核心層採用玻璃材質,同時保留核心層上下兩端增層部分使用 ABF 增層的方式,實現了優勢互補,為載板性能提升提供了新路徑。
二、玻璃基板有望攻克載板翹曲難題
隨著封裝技術不斷向大尺寸、高疊層邁進,先進封裝下高端算力晶片及相應載板面積持續增大。按照台積電技術規劃,到 2027 年中介層將達到光罩極限的 8 倍以上,載板面積超 120mm×120mm。然而,大尺寸封裝帶來了嚴峻挑戰,矽晶片與載板不同組成部分間因熱膨脹係數(CTE)差異,極易出現翹曲現象。在此情境下,玻璃基板優勢盡顯。相較於有機材料,玻璃的 CTE 更接近矽,能夠有效對抗封裝過程中的翹曲問題,為大尺寸、高疊層封裝提供了可靠的解決方案,成為解決當前載板發展瓶頸的關鍵因素。
三、TGV 工藝:玻璃基板生產的核心密碼
TGV(Through Glass Via,玻璃通孔)工藝是玻璃基板生產的關鍵所在。它能夠在玻璃基板上打造微小導電通孔,實現晶片間的高效連接。TGV 主要包括玻璃成孔與孔內金屬填充兩大核心環節。在玻璃成孔環節,雷射誘導濕法刻蝕技術展現出大規模應用前景。不過,由於 TGV 孔徑較大且多為通孔,玻璃表面平滑導致與常用金屬(如 Cu)黏附性差,易出現玻璃襯底與金屬層分層、金屬層捲曲甚至脫落等問題。目前,提高金屬層與玻璃表面的粘附性成為產業研究的重點方向,一旦攻克,將為玻璃基板的大規模生產與應用掃除障礙。
總結
展望 2025 年及未來,玻璃基板在 IC 載板領域的發展前景一片光明。隨著封裝基板朝著大尺寸、高疊層方向持續發展,封裝晶片的翹曲問題愈發凸顯,而玻璃基板憑藉與矽晶片良好的 CTE 匹配度,無疑成為解決這一難題的最佳選擇,已然成為封裝基板未來的技術發展趨勢。在先進封裝大尺寸 AI 算力晶片不斷更新疊代的推動下,玻璃基板產業鏈迎來加速成長的黃金契機。從材料特性到關鍵生產工藝,玻璃基板正逐步完善自身發展體系。相信在行業的共同努力下,玻璃基板將在 IC 載板領域大放異彩,推動晶片封裝技術邁向新的高度,助力整個電子產業實現更高效、更精密的發展。