Substrats de verre: La révolution perturbatrice dans l'emballage avancé des semi-conducteurs

La révolution du matériau silencieux remodelant l'électronique

Intel 2024 Début mondial du verre emballage de substrat La technologie a fait exploser un changement sismique dans la fabrication de semi-conducteurs. Au 2025 Summit de l'industrie Suzhou TGV, Leaders techniques d'Intel, Tsmc, Et Samsung est d'accord: “Les substrats en verre entraîneront des emballages semi-conducteurs dans une «ère transparente,’ avec la pénétration du marché dépassant 50% dans les cinq ans.” Cette analyse explore la justification technologique, transformation de la chaîne industrielle, et implications pour PCB industries.

1. Supériorité technique: Pourquoi les substrats de verre redéfinissent l'emballage

1.1 Dominance des propriétés physiques

L'analyse comparative révèle des substrats en verre’ Avantages écrasants :

(Source: Livre blanc technique Intel, Corning Materials Lab)

Analyse de l'équation de la perte de signal
Atténuation (un) est défini comme:

Avec ε’≈3.9 et ε”≈0,001 pour les substrats en verre, haute fréquence (100GHz) Les pertes réduisent de 67% Versus substrats organiques (E'4.5, e”≈0,03).

1.2 Amélioration de la densité exponentielle

Le GB 200 GB de Nvidia démontre 50%+ Augmentation du nombre de matrices à l'aide de substrats en verre, atteindre une densité de câblage de 5 μm / 5 μm à travers:

• Planéité au niveau atomique (<0.01μm de rugosité)

• Correspondance CTE accordable (3ppm/°C)

• Stabilité mécanique (700Warpage de panneau de 700 mm de 700 mm <50µm)

2. Traiter les innovations: Industrialiser la technologie TGV

2.1 Percèdes de fabrication de VIA à travers

La modification laser de Titanrise Tech atteint 8,000 vias / sec à ± 5 μm de précision (3un), 160× plus rapide que les méthodes conventionnelles. Étapes clés:

1. Modification laser picoseconde: Crée des zones modifiées à l'échelle micron

2. Gravure HF: Réaliser 100:1 rapport d'aspect

3. Métallisation: Pulvérisation du PVD + électroplaste (>15Adhésion MPA)

2.2 Avancées de métallisation

Quatre routes techniques abordent l'adhérence en verre:

1. Sans électronique avec + Micro-gravure (Solutions AKM)

2. Pâte de nano-ag + LT Strons (Brevet wintech)

3. Greffe de plasma (Technologie IME-CAS)

4. PVD TI / avec pile (Titanrise Standard)

Parmi eux, UGPCB a investi massivement dans l'introduction de l'équipement DEP600, qui adopte la technologie de pulvérisation des rapports d'aspect élevé, réalisation 95% couverture 10:1 profils de trous, avec une résistivité métallique de moins de 2.5 μω · cm, atteindre un niveau de tête international.

3. Paysage de l'industrie: La concurrence mondiale s'intensifie

3.1 Projections de croissance du marché

Prismark prévoit une expansion explosive:

• 2025: $916M (Substrats TGV)

• 2030: $4.2B (Applications complètes)

• 2035: $11.3B (écosystème entier)

3.2 Race technologique géopolitique

• USA: Normes Intel + Dominance de l'offre de Corning

• Corée: Samsung “Alliance de verre” + Les piles de 9 couches de SKC

• Chine: Production de masse Wintech / AKM + Jfe 2026 localisation

4. Défis & Solutions: Haies de commercialisation

4.1 Pathways de réduction des coûts

La prime de coût 3-5 × actuelle vs les substrats traditionnels chuteront à travers:

• 85% grand panneau (>2m²) utilisation

• 90% Réduction des coûts de forage au laser

• Amélioration des rendements de métallisation (60%→ 92%)

4.2 Certification de fiabilité

Nouvelles normes requises:

• Cyclisme thermique (-55° C - 250 ° C, 1,000 cycles)

• Em Lifetime (MTTF >10⁷ Heures @ JEP154)

• Stabilité à haute fréquence (<0.5db / cm @ 100GHz)

5. Implications de l'industrie des PCB: Menace vs opportunité

5.1 Perturbation du marché

• 30% HDI /substrat risque de remplacement

• Hybride (verre + résine) Opportunités de substrat

5.2 Synergies technologiques

• Adoption de forage laser picoseconde

• Amélioré par le PVD IDH précision trace

• Inspection optique <0.1Résolution μm

Conclusion: Substrats transparents, Avenir opaque

La Chine mène maintenant les secteurs critiques de TGV (équipement, essai, matériels). Comme le note Pat Gelsinger d'Intel: “L'innovation matérielle devient la nouvelle loi de Moore à des échelles atomiques.” Cette révolution axée sur le verre peut débloquer la deuxième courbe de croissance de Semiconductor.