PCB 블로그 - 유리 기판이란 무엇입니까?

유리 기판이란 무엇입니까?

칩 기판은 웨이퍼를 고정하는 데 사용되는 절단 칩 (Die) 으로 마지막 단계를 패키지하는 주인공입니다.기판에 고정된 칩이 많을수록 전체 칩의 트랜지스터가 많아진다.1970년대 이후 칩 기판 재료는 두 차례 반복되었다.처음에 칩은 지시선 프레임을 사용하여 고정되었으며 1990 년대에는 세라믹 기판이 지시선 프레임을 대체했습니다.오늘날 유기 재료 기판이 가장 흔하다.

표준 회로 기판은 기본적으로 PCB와 유사한 재료를 유리 짜임 레이어에 눌러 만든다.유기재료 기판 가공은 난이도가 낮고 고속 신호도 전송할 수 있어 칩 분야의 리더로 꼽혀왔다.그러나 유기재료 기판도 일부 단점이 있다. 예를 들어 칩과의 열팽창 계수 차이가 크다.고온에서는 칩과 기판 사이의 연결이 쉽게 끊어지고 칩이 타서 망가진다.열절류를 통해 칩의 온도를 자세히 제어할 필요가 있다. 이는 칩이 제한된 시간 내에 최고 성능을 유지한 다음 속도를 줄여 온도를 낮출 수밖에 없다는 것을 의미한다.따라서 표준 회로 기판의 크기는 매우 제한되어 있으며, 기판의 재료 선택은 제한된 크기 내용에 더 많은 트랜지스터를 배치하는 데 매우 중요하다.

유리 기판은 기계적, 물리적 및 광학적 성능이 우수하여 더 높은 성능의 다중 칩 SiP를 구축 할 수 있으며 칩의 칩 수는 50% 증가합니다.대조적으로, 유리 기판은 초저평면도 (매우 평탄함), 더 나은 열 안정성 및 기계적 안정성과 같은 독특한 성능을 가지고 있습니다.유리 재료가 매우 평탄하기 때문에 광각의 초점 깊이를 높일 수 있다.같은 면적에서 개구부의 수량은 유기재료의 수량보다 훨씬 크다.유리 통공 (TGV) 사이의 간격은 100 마이크로미터 미만일 수 있으며, 이는 칩 간의 상호 연결 밀도를 직접 10 배 향상시킬 수 있습니다.이밖에 유리기판의 열팽창계수는 칩에 더욱 접근하고 더욱 높은 내온성은 50% 의 변형을 감소시켜 단렬위험을 낮추고 칩의 신뢰성을 높일수 있다.이러한 장점으로 인해 유리 기판은 차세대 고밀도 패키지에 이상적입니다.

기존의 표준 회로 기판에 비해 유리심 기판의 두께는 약 절반으로 줄일 수 있다.유리 기판은 전력 소비량이 낮을 뿐만 아니라 신호 전송 속도도 빨라 서버와 재료 센터의 대형 전력 소비량 칩에 속도와 전력 소비량 우위를 가져다 줄 것으로 기대된다.유리 통공은 현재 유리 기판에 성공적으로 응용되었다.차세대 프로세서는 과거에 비해 더 작은 크기로 더 많은 구성 요소를 구현하여 장치의 컴팩트성과 성능을 향상시킬 것입니다.

유리 기판의 취약성, 금속선과의 부착력 부족, 통공 충전의 균일성도 제조 공정에 중대한 도전을 가져왔다.적합한 유리 기판 재료를 선택하고 칩 재료와의 호환성을 확보하는 것은 일치하는 재료의 열팽창 계수, 기계 성능, 개전 성능 및 기타 측면과 관련된 도전입니다.유리 기판의 연결 기술은 칩과 외부 회로 사이의 연결 품질을 보장하기 위해 높은 신뢰성과 안정성을 요구합니다.유리 기판 포장은 기존 플라스틱 포장보다 제조 비용이 더 들 수 있으며 대규모 생산에서 품질과 성능의 일관성을 보장하는 방법도 해결해야 할 문제입니다.

유리 기판의 특성은 작은 칩에 매우 적합하다. 왜냐하면 작은 칩의 설계는 기판의 신호 전송 속도, 전원 능력, 설계와 안정성에 새로운 요구를 제기하기 때문이다.유리 기판으로 전환하면 이러한 요구를 만족시킬 수 있다.

실리콘에 비해 유리의 높은 투명도와 다른 반사 계수도 측정과 측정에 어려움을 겪고 있다.불투명 또는 반투명 재료에 적용되는 많은 측정 기술은 유리에 그다지 효과적이지 않으며, 이로 인해 신호가 왜곡되거나 손실되어 측정 정밀도에 영향을 줄 수 있습니다.

여전히 많은 도전과 신뢰성 데이터가 부족하지만 비길 데 없는 평평도와 열 성능은 차세대 컴팩트형 고성능 패키지에 기초를 제공하여 차세대 칩의 중요한 기술로서의 유리 기판의 잠재력을 무시할 수 없다.표준 회로 기판을 유리 재료로 대체하는 것이 업계의 공감대가 되고 있거나 적어도 미래의 매우 중요한 기술 도로가 되고 있는 것 같다.

유리 기판 기술은 칩 개발에 응용되어 더 나은 발열 성능을 제공하여 칩이 더 긴 시간 동안 피크 성능을 유지할 수 있도록 한다.이와 동시에 유리기판의 초평탄한 특성은 더욱 정확한 식각을 허용하여 부품을 더욱 긴밀히 배렬하고 조직구역내의 회로밀도를 증가시킬수 있다.유리기판의 응용은 칩기술에 혁명적인 돌파를 가져다줄것이며 미래칩발전의 관건적인 방향의 하나로 될수 있다.

유리 기판

유리 기판이 필요한 이유는 무엇입니까?

선진적인 포장업종에서 유리기판의 출현에 따라 혁신경쟁은 이미 새로운 관건적인 시각에 이르렀다.유리 기판 기술의 방향은 유기와 세라믹 기판의 물결 이후 나타난 것으로 유기 핵심 기판의 도전을 극복하고 성능, 효율, 확장성을 칩 설계와 제조 원가의 새로운 수준으로 높여 고성능 컴퓨팅과 인공지능의 추세에 순응할 것으로 기대된다. 유리 기판은 기술의 성숙도와 단말기 시장에서의 광범위한 응용에 달려 있다.

유리는 하나의 재료로서 여러 반도체 업계에서 광범위한 연구와 통합을 받았다.이는 선진포장재료를 선택하는 면에서 중대한 진보를 대표하며 유기와 도자기재료에 비해 여러가지 우세를 갖고있다.수년간 주류 기술이었던 표준 회로 기판과 달리 유리는 우수한 크기 안정성, 열 전도성 및 전기 성능을 제공합니다.

그러나 유리 기판은 잠재적 인 이점에도 불구하고 새로운 기술과 마찬가지로 회로 기판 제조업체뿐만 아니라 장비, 재료 및 테스트 도구 공급업체에도 일련의 도전에 직면 해 있습니다.

이러한 도전에도 불구하고 유리 기판의 채택은 여전히 몇 가지 핵심 요소에 의해 추진되고 있습니다.더 큰 기판과 외부 크기에 대한 수요와 칩과 이기종 통합의 기술 추세는 이 업계가 유리 기판을 잠재적인 솔루션으로 간주하도록 추진하고 있다.또한 이 기술이 성숙되고 널리 채택되면 유리 기판의 잠재적 비용 효율성은 고성능 컴퓨팅 (HPC) 및 재료 중심 시장에서 매력적인 선택이 될 것입니다.

유리 통공 (TGV) 은 유리 코어 기판의 기둥 중 하나입니다.TGV는 더 컴팩트하고 강력한 장비를 위한 길을 닦았다.TGV는 레이어 간 연결 밀도를 높이는 데 도움이 됩니다.이러한 구멍은 고속 회로의 신호 무결성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.연결 사이의 거리를 줄이면 신호 손실과 간섭이 줄어들어 전반적인 성능이 향상됩니다.TGV의 통합은 개별 상호 연결 계층에 대한 요구 사항을 제거하여 제조 프로세스를 단순화합니다.그러나 TGV는 많은 장점에도 불구하고 많은 도전에 직면해 있습니다.제조 프로세스의 복잡성으로 인해 TGV는 제품 고장을 일으킬 수 있는 결함이 더 쉽게 발생할 수 있습니다.또한 TGV는 일반적으로 다른 솔루션보다 높은 생산 비용을 의미합니다.전용 설비에 대한 수요와 결함의 위험은 생산 원가를 증가시킬 수 있다.최근 많은 새로운 TGV 관련 특허가 레이저 장비 제조업체에 부여되었습니다.이러한 진전은 유리 기판의 상업화에 도움이 되며 동시에 유리 중간층과 관련된 도전을 해결합니다.이 솔루션은 GCS와 글래스 메자닌을 강화하여 차세대 강력한 장치에 대한 희망을 불어넣습니다.

유리 기판과 패널 레벨 패키지(PLP) 간의 시너지는 이 두 분야의 혁신을 추진하고 있다.이 두 기술은 비슷한 패널 크기를 사용하기 때문에 칩 밀도를 높이고 비용을 절감하며 제조 효율을 향상시킬 수 있는 상호 보완적인 기회를 제공합니다.

유리 기판은 첨단 집적 회로 기판과 첨단 패키징 분야의 유망한 최전방을 대표한다.차세대 칩의 설계와 패키지에 탁월한 성능과 확장성을 제공합니다.비록 도전이 여전히 존재하지만 유리기판제조업체의 공동한 노력은 유리기판이 각종 단말기시장에서 널리 채용될 수 있는 길을 열어주고 있으며 중점은 인공지능칩과 서버이다.GCS 기술의 성숙과 공급망 인프라의 발전에 따라 유리 기판은 첨단 포장 기판의 모델을 재정의할 것으로 기대된다.