日本電氣硝子(Nippon Electric Glass)公司最早將于2026年交付其正在開(kāi)發(fā)的用于高性能半導(dǎo)體器件的大型玻璃基板樣品,希望該材料的耐熱性能夠促使芯片制造商選擇它,從而取代傳統(tǒng)塑料。
這家日本公司將交付長(zhǎng)約510毫米的大型方形玻璃基板樣品,比其目前的300毫米產(chǎn)品大一號(hào)。一旦需求得到確認(rèn),該公司將開(kāi)始量產(chǎn)更大尺寸的玻璃基板。該公司還計(jì)劃在2028年之前將600毫米基板投入實(shí)際使用。
用于生成式人工智能(AI)和其他應(yīng)用的高性能芯片主要采用芯片結(jié)構(gòu)制造,這種結(jié)構(gòu)由通過(guò)先進(jìn)布線技術(shù)連接的Chiplet(小芯片)組成,而不是單個(gè)大芯片。這種結(jié)構(gòu)更容易在降低生產(chǎn)成本的同時(shí)提高性能。
作為芯片結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的基板也起到連接芯片的作用,并通過(guò)正反兩面的精細(xì)布線將芯片連接在一起。目前,大多數(shù)基板都是塑料材質(zhì)。如今,能夠容納大量芯片的大型基板需求旺盛,而玻璃憑借其優(yōu)異的熱膨脹性和剛性,正備受關(guān)注。
在玻璃基板上布線需要在玻璃上鉆出微小的孔。日本電氣硝子結(jié)合玻璃材料和制造工藝,成功實(shí)現(xiàn)使用二氧化碳激光器輕松鉆孔,而二氧化碳激光器在制造業(yè)中被廣泛應(yīng)用。
目前,大多數(shù)正在開(kāi)發(fā)的玻璃基板都需要使用先進(jìn)的表面處理技術(shù)——刻蝕,該技術(shù)使用腐蝕性化學(xué)品來(lái)鉆孔。
為了達(dá)到基板所需的平整度,日本電氣硝子充分利用其在液晶顯示面板用平板玻璃加工方面的優(yōu)勢(shì)。這些平板玻璃可以像顯示器玻璃一樣在熔爐中制造,并且可以通過(guò)量產(chǎn)來(lái)降低成本。
日本電氣硝子在玻璃基板市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手包括AGC(旭硝子集團(tuán))和DNP。
2023年9月,英特爾宣布計(jì)劃從2020年代后半期開(kāi)始在量產(chǎn)半導(dǎo)體中采用玻璃基板。日本電氣硝子電子產(chǎn)品部門(mén)的田中弘嗣表示,此舉“改變了公司的命運(yùn)”。
日本電氣硝子也一直在開(kāi)發(fā)用于大型半導(dǎo)體基板的混合材料,該材料結(jié)合玻璃和高強(qiáng)度陶瓷。該公司已經(jīng)完成邊長(zhǎng)超過(guò)500毫米的產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),并將最早于2025年發(fā)貨樣品。
將玻璃與陶瓷結(jié)合需要對(duì)基板進(jìn)行批量燒結(jié)。盡管這會(huì)推高價(jià)格,但日本電氣硝子公司希望為芯片制造商提供多種選擇。
日本電氣硝子將芯片領(lǐng)域定位為一項(xiàng)前景光明的戰(zhàn)略業(yè)務(wù)。該公司在該領(lǐng)域的主要產(chǎn)品是用于半導(dǎo)體封裝的蓋板玻璃,但也看到了基板領(lǐng)域的商機(jī)。(校對(duì)/李梅)