开发新一代半导体封装用“TGV玻璃芯底板”
实现精细间距和大面积，为提高半导体性能做出贡献
2023年3月20日
大日本印刷株式会社 (总公司:东京代表取缔役社长:北岛义齐以下简称:DNP) 开发出了面向下一代半导体封装的“TGV (Through Glass Via:玻璃贯通电极) 玻璃芯底板”。它是一种用玻璃基板取代传统树脂基板的产品，例如FC-BGA (倒装芯片球网格阵列)，并且可以通过高密度TGV提供比传统技术更高性能的半导体封装。另外，通过适应面板的制造工艺，还可实现高效率、大面积化。
开发的玻璃芯基板的穿透电极 (TGV) X射线图像
【开发背景】
随着数字化转型 (DX) 的发展，数据分配量急剧增加，支持社会基础设施的半导体需要进一步提高性能和高可靠性。因此，通过在一块基板上以高密度安装具有不同功能的多个半导体芯片来提高处理速度的下一代半导体封装正在引起关注。但是，GIP (Glass Interposer) 等封装的中继底板“转接板” ※1的电极形成技术存在布线极窄的细间距和封装的大面积化等困难的问题。
针对这些问题，DNP此次将玻璃作为半导体封装的基材加以关注，开发出了形成对应于细间距的高长宽比 (玻璃厚度除以贯通孔径的比率) 的微细贯通电极的玻璃芯基板。
- 1 DNPのインターポーザ → https://www.dnp.co.jp/news/detail/10161685_1587.html
使用玻璃芯板的位置
【DNP开发的玻璃芯底板的特点】
1.精细间距和高可靠性
这次由DNP开发的玻璃芯基板具有将形成在玻璃正面和背面的微细金属布线电连接所需的TGV,并且金属层紧密连接到通孔的侧壁“这是一种类型。通过DNP开发的新工艺，提高了以往难以实现的玻璃与金属的密着性，实现了精细间距化和高可靠性。
玻璃芯基板的截面图像。你可以看到与玻璃紧密接触的金属层 (铜:铜)
2.高宽比和超大面积
为了在有限的面积内提供高容量的信号传输，需要具有高宽比的贯通电极。此次开发的玻璃芯基板的长宽比为9以上，对于微细布线的形成具有充分的密着性。另外，由于所使用的玻璃芯基板的板厚限制较少，因此在翘曲、刚性、平坦性方面的设计自由度较高，同时通过采用面板制造工艺，还可实现封装的大型化。
【今后的发展】
DNP除已经开发完成的在玻璃通孔中填充铜的“填充型”外，还将把此次开发的“舒适型”玻璃芯底板的面板尺寸扩大到510×515mm,力争2027年度实现50亿日元的销售额。
DNP利用其核心技术“微细加工技术”（即印刷工艺的应用与开发），开发了半导体光掩模和MEMS（微机电系统）代工服务。此次，公司运用其在这些业务中积累的独特面板制造工艺技术和大面积玻璃处理技术，开发出玻璃芯基板。未来，DNP将结合其在信息安全等IT领域的优势，充分发挥其在“印刷与信息”（P&I）方面的优势，将这些电子元件与IT优势相结合，为构建便捷的信息社会提供支持。
填充类型的玻璃截面图像
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