6月5日，日本电气硝子株式会社（Nippon Electric Glass Co., Ltd.）宣布开发出玻璃陶瓷基板（GC Core™），在下一代半导体封装领域有着巨大的应用潜力。
日本电气硝子开发的GC Core™
近年来，随着数据中心需求的不断增长以及生成式人工智能等技术的普及导致数据流量的增加，支持这些技术的基础设施中对更高性能、更低功耗的半导体的需求也随之增加。为了提高半导体的性能，必须实现电路的小型化、开发小芯片(chiplet）以及基板的大型化。然而，传统的树脂基板难以实现电路的小型化，并且存在刚性问题，例如当安装多个半导体芯片或当基板大型化时变形。因此，作为替代树脂基板的下一代材料，开发具有优异的电气性能、刚性和平整度的玻璃基板正在取得进展。日本电气硝子最近开发的 GC Core™ 是一种由玻璃粉和陶瓷粉复合材料制成的基板。它除了具有玻璃基板的特点外，还具有易于加工微小通孔的优点。
日本电气硝子开发的GC Core™的特点：
（1）可用CO2激光钻孔
需要在核心基板上形成微小通孔，以将正面和背面形成的细小金属布线电连接起来。
①无裂纹、高速加工
对于普通玻璃基板来说，当用CO2激光器钻孔时，一定比例的玻璃基板会产生裂纹，从而导致基板破裂。 而GC Core™具有陶瓷不易变形、不易开裂的特性，因此可以高速且无裂纹地钻孔。
②经济实惠，有望降低量产成本
在普通玻璃基板上钻孔时，一般采用激光改性和蚀刻打孔，以避免裂纹，但这种方法在技术难度大且加工耗时长，成本高。 GC Core™ 可以使用广泛使用的 CO2 激光加工机进行钻孔，因此有望降低量产成本。
新开发的 GC Core™ 中的微通孔横截面（SEM 图像）
（2）低介电常数和低介电损耗
玻璃陶瓷材料采用日本电气硝子专有的LTCC（低温共烧陶瓷）材料，该材料具有较低的介电常数和介电损耗，可减少信号延迟和介电损耗。
（3） 可提供薄基板
GC Core™ 比玻璃基板更坚固，可制成更薄的基板，从而有助于制造更薄的半导体。此外，由于不易破裂，因此在半导体封装生产过程中更易于操作。
（4）定制化规格
GC Core™ 的属性取决于玻璃和陶瓷的成分和混合比，可以根据客户的需求进行定制。除了介电性能优异的低介电常数类型外，日本电气硝子还提供与树脂基板的热膨胀相匹配的高膨胀类型和高强度类型，从而可以开发可用于广泛应用的基板。
此次，日本电气硝子已成功开发出300mm基板，目前正在进行开发，目标是在2024年年底之前将基板扩大到515×510mm。
来源：日本电气硝子株式会社
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