12月4日，日本电气硝子（NEG）宣布开发出一种新型玻璃芯基板，可使用高度通用的CO₂激光器进行钻孔，以简化2.5D/3D封装等先进半导体封装基板的制造工艺。

开发背景

芯基板是用于连接半导体芯片和主板（印刷电路板）的中间基板（衬底），以芯片为例，它是由中间硅插层和重新布线层（RDL）组成的部分。 然而，随着需要安装的芯片尺寸和芯片数量随着功能的提高而增加，也需要更大的核心基板。

芯基板结构示意图。芯片在上层再布线层相互连接，在内插器部分形成孔，并使用 TSV 连接到背面的主板（来源：日本电气硝子）

目前芯基板主流材料为有机树脂。然而，随着芯片大型化及高密度集成化发展，有机材料在尺寸稳定性、热膨胀引发的翘曲、刚性和散热性能方面面临诸多挑战。玻璃材料因其出色的稳定性和平滑性，被认为是潜在解决方案。

然而，对于玻璃芯基板，需要采用激光改性和酸碱蚀刻相结合的工艺来形成孔（通孔），以连接基板的表面和背面，这在技术上有一定难度，需要一定的加工时间和合理的资金投入。 该工艺的技术难度、加工时间以及相应设备所需的投资意味着需要一种解决方案来促进该技术的广泛应用。

NEG 目前正在开发的玻璃芯基板的通孔和横截面图像

最新进展

通过优化玻璃成分和激光加工条件，NEG目前已成功加工出一些无裂纹（断裂）的通孔形状。 今后，公司将推动各种通孔形状的开发。开发目标包括 “利用平板玻璃成型技术（溢流法）确立批量生产技术”、“开发使用 CO2 激光高速加工时也不会产生裂纹的方法”、“利用 CO2 激光高速加工缩短加工时间 ”以及 “利用现有制造设备减少资本投资”。 除了上述与生产率相关的四点之外，该材料的特点还包括 “不易受温度和湿度影响的尺寸稳定性和抑制发热引起的翘曲 ”以及 “出色的平整度、光滑度和刚性，可进行精细布线和高密度安装”。

NEG 正在开发的可使用 CO2 激光进行通孔成形的玻璃芯基板

该公司已于 2024 年 6 月宣布推出玻璃陶瓷复合材料基板 GC Core，并表示将通过扩大与 CO2 激光加工兼容的无机芯基板阵容，以及目前正在开发的玻璃芯基板，来满足各种需求、 公司的目标是到 2025 年底实现 515 毫米 x 510 毫米的更大尺寸，同时继续进行商业化的可靠性评估。

粉体圈编译