日本材料大廠電氣硝子近日宣布，推出新型半導(dǎo)體基板材料GC Core（Glass-Ceramics，玻璃陶瓷）。相較于傳統(tǒng)的有機(jī)基板，玻璃基板在平坦度、熱穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性等方面都有更好的表現(xiàn)。目前包括英特爾、三星等頭部半導(dǎo)體企業(yè)也都在研發(fā)玻璃基板封裝技術(shù)。

具體來說，玻璃基板可顯著改善電氣和機(jī)械性能，更堅(jiān)硬且不易變形，因此更容易讓更多的電線穿過它們；可調(diào)模量和CTE更接近硅，支持大外形尺寸，最大支持240mm x 240mm的電路板；尺寸穩(wěn)定性改進(jìn)的特征縮放；可以提升約10倍通孔（TGV）密度，改進(jìn)了路由和信號(hào)；低損耗，高速信號(hào)；支持更高的溫度下的先進(jìn)的集成供電等。

雖然玻璃基板有著很多的優(yōu)勢(shì)，但是玻璃材質(zhì)本身也存在著一些劣勢(shì)，比如玻璃的脆性在一定程度上限制了其在基板上的應(yīng)用。例如，目前使用常見的CO2激光在玻璃基板上鉆孔時(shí)容易出現(xiàn)裂紋，最終可能導(dǎo)致基板破裂的現(xiàn)象。因此，如果想避免這一問題，則要改用蝕刻處理來打孔。這一方案不僅技術(shù)上更為麻煩，也將產(chǎn)生額外的成本。

因此，電氣硝子此次開發(fā)出的GC Core玻璃陶瓷基板材料是由玻璃粉末和陶瓷粉末低溫共燒而成，擁有陶瓷的部分性質(zhì)，不易產(chǎn)生裂紋，可直接使用CO2激光鉆孔，降低量產(chǎn)成本。不僅如此，使用GC Core玻璃陶瓷基板材料的基板擁有較低的介電常數(shù)和極化損耗，可減少超精細(xì)電路的信號(hào)衰減，提升電路信號(hào)質(zhì)量。所以，由電氣硝子GC Core玻璃陶瓷基板材料所生產(chǎn)的基板較傳統(tǒng)玻璃基板更為堅(jiān)固，可進(jìn)一步降低基板厚度。

電氣硝子還可根據(jù)半導(dǎo)體客戶的需求定制GC Core基板，目前其可生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)低介電常數(shù)型、高熱膨脹系數(shù)型和高機(jī)械強(qiáng)度型三種產(chǎn)品。對(duì)此，電氣硝子表示，該企業(yè)已成功生產(chǎn)了300x300mm方形的GC Core玻璃陶瓷基板材料，目標(biāo)到2024年底將將尺寸擴(kuò)大到510x510mm。