
根据多家媒体消息说,多家芯片供应商已开始探索,将玻璃基板技术引入芯片开发领域。这一技术不仅有望提升芯片的散热性能,延长其峰值性能的持续时间,更因其超平整特性而使得精密蚀刻成为可能,进而促进元器件的紧密排列,提高单位面积内的电路密度。在“摩尔定律”逐渐失效的背景下,玻璃基板的应用无疑将为芯片技术带来革命性的突破,成为未来芯片发展的关键方向之一。
为什么选择玻璃基板作为芯片的发展方向呢?主要要从玻璃的优点说起,具体如下:
玻璃基板的优点

1、它们可以做得非常平坦,从而实现更精细的图案化和更高的(10 倍)互连密度。 在光刻过程中,整个基板会受到均匀曝光,从而减少缺陷。
2、玻璃具有与其上方的硅芯片相似的热膨胀系数,可降低热应力。
3、可以无缝集成光学互连,从而产生更高效的共封装光学器件。
玻璃晶圆优点很多,本文就玻璃基板的几个突出特点重点说明下:
高透光性

作为光学窗口,通过玻璃基板封装的光学传感器,可以实现高精度的光学测量,提高传感器的灵敏度和准确性。
电气绝缘性
使用玻璃基板作为芯片的衬底材料,可以提供良好的电气绝缘和机械支撑。与传统的有机材料相比,玻璃基板具有更高的热稳定性和更低的热膨胀系数,有助于减少芯片在工作过程中因温度变化而产生的热应力。
基于玻璃基板高透光性,高绝缘性,以及与硅相似的膨胀系数,业界提出了光电共封装技术。光电共封装技术就是是将光收发模块与ASIC芯片封装在一个封装体内,包括2.5D封装和3D封装,能实现更高的互连密度和更低功耗,且损耗更小。通过不断优化玻璃基板的光学、热学和电气性能,可以进一步提高传输信号的完整性,提升整体效率和可靠性。
尽管玻璃基板具有诸多优势,但它也面临着一些挑战。首先,玻璃基板的生产成本相对较高,这就限制其在某些低成本产品中的应用,难以形成规模效应。其次,.玻璃基板的加工工艺也面临众多挑战,特别是在玻璃成孔和切割研磨加工方面,需要特别的加工工艺和专用加工设备,对设备的精度、可靠性以及效率都提出了新要求。此外,玻璃基板的易碎性也是一个不容忽视的问题,在加工、运输和安装过程中,需要特别保护,防止搬运过程造成的损伤。
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