開發新一代半導體封裝用“TGV玻璃芯底板”
實現精細間距和大面積，為提高半導體性能做出贡獻
2023年3月20日
Dai Nippon Printing Co., Ltd.（總部：東京；社長兼董事：北島義孝；以下簡稱：DNP）開發了一種用於下一代半導體封裝的「TGV（玻璃通孔）玻璃芯基板」。該產品以玻璃基板取代了傳統的樹脂基板，例如FC-BGA（倒裝晶片球柵陣列），高密度TGV能夠實現比傳統技術性能更高的半導體封裝。此外，透過改進面板製造工藝，該產品還能實現高效率和大面積生產。
開發的玻璃芯基板的穿透電極 (TGV) X射線圖像
【開發背景】
隨著數字化轉型 (DX) 的發展，數據分配量急劇增加，支持社會基礎設施的半導體需要進一步提高性能和高可靠性。因此，通過在一塊基板上以高密度安裝具有不同功能的多個半導體晶片來提高處理速度的下一代半導體封裝正在引起關註。但是，GIP (Glass Interposer) 等封裝的中繼底板“轉接板” ※1的電極形成技術存在佈線極窄的細間距和封裝的大面積化等睏難的問題。
針對這些問題，DNP此次將玻璃作為半導體封裝的基材加以關註，開發出了形成對應於細間距的高長寬比 (玻璃厚度除以貫通孔徑的比率) 的微細貫通電極的玻璃芯基板。
- 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開發的玻璃芯底板的特點】
1.精細間距和高可靠性
這次由DNP開發的玻璃芯基板具有將形成在玻璃正面和背面的微細金屬佈線電連接所需的TGV,並且金屬層緊密連接到通孔的側壁“這是一種類型。通過DNP開發的新工藝，提高了以往難以實現的玻璃與金屬的密著性，實現了精細間距化和高可靠性。
玻璃芯基板的截面圖像。你可以看到與玻璃緊密接觸的金屬層 (銅:銅)
2.高寬比和超大面積
為了在有限的面積內提供高容量的信號傳輸，需要具有高寬比的貫通電極。此次開發的玻璃芯基板的長寬比為9以上，對於微細佈線的形成具有充分的密著性。另外，由於所使用的玻璃芯基板的板厚限制較少，因此在翹曲、剛性、平坦性方面的設計自由度較高，同時通過採用面板制造工藝，還可實現封裝的大型化。
【今後的發展】
DNP除已經開發完成的在玻璃通孔中填充銅的“填充型”外，還將把此次開發的“舒適型”玻璃芯底板的面板尺寸擴大到510×515mm,力爭2027年度實現50億日元的銷售額。
DNP憑藉其核心技術「微加工技術」（即印刷製程的應用與開發），開發了半導體光掩模和MEMS（微機電系統）代工服務。此次，DNP運用其在這些業務中累積的獨特面板製造製程技術和大面積玻璃處理技術，開發出玻璃芯基板。未來，DNP將結合這些電子元件及其在資訊安全等IT領域的優勢，發揮其在「印刷與資訊」（P&I）方面的優勢，為建構舒適的資訊社會提供解決方案。
填充類型的玻璃截面圖像
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