下一代芯片重要技術(shù) —— 玻璃基板，封裝競(jìng)爭(zhēng)新節(jié)點(diǎn)？

玻璃基板可為英特爾帶來(lái)巨大的競(jìng)爭(zhēng)飛躍，可以看到它已被添加到最新的路線圖產(chǎn)品中。英特爾正朝著2030年在單個(gè)封裝上集成1萬(wàn)億個(gè)晶體管的目標(biāo)前進(jìn)，玻璃基板將是推動(dòng)這一目標(biāo)落地的強(qiáng)有力支持。

• 3月25日，LG Innotek也宣布入局玻璃基板的開發(fā)，將半導(dǎo)體基板做到第一是他們的業(yè)務(wù)目標(biāo)。在回答有關(guān)發(fā)展半導(dǎo)體玻璃基板業(yè)務(wù)的問(wèn)題時(shí)，其CEO表示：“我們半導(dǎo)體基板的主要客戶是美國(guó)一家大型半導(dǎo)體公司，該公司對(duì)玻璃基板表現(xiàn)出極大的興趣。當(dāng)然，我們正在為此做準(zhǔn)備?！?/span>

  
  

• 日本DNP公司展示新開發(fā)成果玻璃基板，示意圖甚至完全從封裝中省略了細(xì)間距載板，暗示這部分可能不再需要。據(jù)介紹，使用玻璃基板可以實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的間距，因此可以實(shí)現(xiàn)極其密集的布線，因?yàn)樗膊⑶也灰滓蚋邷囟蛎洝NP表示相信玻璃將在倒裝芯片球柵陣列等高端芯片封裝中取代樹脂，提出了在2027年大規(guī)模量產(chǎn)TGV玻璃基板的目標(biāo)。

  
  

• 作為全球第一大基板供應(yīng)商，日本Ibiden也在去年10月宣布，擬將玻璃基板作為一項(xiàng)新業(yè)務(wù)研發(fā)。據(jù)知情人士透露，當(dāng)前Ibiden正處于半導(dǎo)體封裝用玻璃芯基板技術(shù)的探索階段。

  
  

• SK集團(tuán)旗下的Absolics，去年又投資了6億美元，計(jì)劃在喬治亞州科文頓建一座月產(chǎn)能達(dá)4000塊的玻璃基板工廠。Absolics表示隨著微處理的性能提升已達(dá)到極限，半導(dǎo)體行業(yè)正在積極利用異構(gòu)封裝，但現(xiàn)有的半導(dǎo)體載板必須通過(guò)稱為硅中介層的中間載板連接到半導(dǎo)體芯片，而內(nèi)置無(wú)源元件的玻璃載板可以在相同尺寸下集成更多的芯片，功耗也減少了一半。
  

英特爾和三星的積極部署，可以理解為是其迎戰(zhàn)臺(tái)積電的一大策略。當(dāng)前，在先進(jìn)工藝領(lǐng)域臺(tái)積電依舊領(lǐng)先，而在先進(jìn)封裝領(lǐng)域臺(tái)積電CoWoS實(shí)力雄厚，擁有較高的專利壁壘。英特爾和三星除在工藝層面加緊布局之外，先進(jìn)封裝領(lǐng)域也需要尋求新的路徑實(shí)現(xiàn)追趕甚至超越，而玻璃基板成為一個(gè)最佳的“跳板”，雖然不能在最高級(jí)別取代CoWoS/EMIB的需求，但可以提供比當(dāng)前有機(jī)基板更好的信號(hào)性能和更密集的布線。

有行業(yè)專家表示，臺(tái)積電對(duì)玻璃基板雖然還沒(méi)有相關(guān)動(dòng)作，但應(yīng)該也在密切關(guān)注。臺(tái)積電在CoWoS領(lǐng)域火力全開，接連獲得大廠訂單享受紅利，因而并不急于投入巨資押注玻璃基板，仍將繼續(xù)沿著現(xiàn)有路徑升級(jí)迭代，以保持領(lǐng)先地位不可撼動(dòng)。而一旦臺(tái)積電覺(jué)得時(shí)機(jī)成熟，將會(huì)大幅加碼。

AI高算力需求成為引爆點(diǎn)

玻璃基板不僅是材料上的革新，更是一場(chǎng)全球性的技術(shù)競(jìng)賽。玻璃基板可能成為各國(guó)共同完成的新領(lǐng)域，除基板制造商外，將吸引全球IT設(shè)備制造商和半導(dǎo)體企業(yè)參與。玻璃基板有望應(yīng)用在人工智能、高性能存儲(chǔ)與大模型高性能計(jì)算（基于光電子的計(jì)算和射頻、硅光集成、高帶寬存儲(chǔ)器）、6G通信領(lǐng)域。

ChatGPT、Sora徹底引爆了人工智能，對(duì)數(shù)據(jù)中心和傳輸效率提出了更高的要求，尤其是對(duì)低功耗、高帶寬的光模塊的需求更加迫切。高算力Chiplet芯片離不開Cowos、FOEB等先進(jìn)封裝平臺(tái)，AI芯片尺寸/封裝基板越來(lái)越大，玻璃基封裝被提上日程。未來(lái)AI芯片是各家搶占的高地，玻璃技術(shù)成為提效降本的翹板，用在需要更大外形封裝（即數(shù)據(jù)中心、人工智能、圖形）和更高速度功能的應(yīng)用程序和工作負(fù)載，期望玻璃基板能夠構(gòu)建更高性能的多芯片系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）。

英偉達(dá)指出，AI所需的網(wǎng)絡(luò)連接帶寬將激增32倍，繼續(xù)使用傳統(tǒng)光模塊將導(dǎo)致成本翻倍和額外的20-25%功耗。共封裝光學(xué)技術(shù)將硅光模塊和CMOS芯片封裝集成，使用玻璃基板，從玻璃基板邊緣進(jìn)行插拔互聯(lián)，有望降低現(xiàn)有可插拔光模塊架構(gòu)的功耗達(dá)50%，成為滿足AI高算力需求的高效能比解決方案。