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三星电机在KPCA韩国封装展展示新一代玻璃内核基板,推出150毫米超大尺寸、最高支持30层增层堆栈的样品,瞄准下一代AI与高性能计算(HPC)芯片封装需求。三星已向主要AI客户送样测试,并布局上游玻璃芯材料供应,推进玻璃基板商用化。
此举标志着三星在下一代高性能计算(HPC)与AI芯片封装基板领域,成功完成从传统有机FCBGA向玻璃基异构集成的关键技术跨越,直接迎战英特尔、台积电、京东方等全球对手的技术竞赛。
随着GPU、HBM内存及小芯片(Chiplet)集成程度提高,AI服务器芯片功耗持续攀升,传统ABF有机载板面临翘曲、高温稳定性不足与高速信号损耗等挑战。
玻璃基板具备热膨胀系数与硅接近、低介电损耗及高尺寸稳定性等优势,成为下一代封装的重要发展方向,大尺寸与高层数堆栈则是量产的关键门槛。
尺寸放大 可搭载更多芯片
三星此次展示的150毫米玻璃基板,相较先前业界主流110毫米级产品,可用面积增加,单块基板能承载更多小芯片与HBM内存组合,以满足超大尺寸AI芯片封装需求。
最高30层堆栈也是展品亮点。多层增层制程中,每一层都须完成精细线路制作、层间精准对位及玻璃通孔(TGV)互连;随着层数增加,对位偏差、翘曲与分层失效风险也随之升高。
三星电机结合多年FCBGA高层基板制程经验,以及与住友化学合资成立的Glass EM所开发的专用玻璃芯材料,集成多层增层与TGV垂直互连技术,实现30层结构稳定成型,通过高密度垂直通孔,提供多芯片间的高速信号信道。
上游材料布局同步推进
在材料供应方面,三星电机与日本住友化学合资成立Glass EM,于韩国平泽建设玻璃芯产线,计划2027年下半年启动量产,为玻璃基板提供上游材料保障。
三星也已向主要AI客户送样,进行可靠性、高低温循环与高速信号完整性验证,目标用于下一代服务器AI芯片封装。
三星的技术路线采用超快雷射在玻璃上制作TGV,再通过填铜与多层增层布线,实现高密度垂直互连,主要用途是算力芯片封装的电信号互连。
走矢量产仍有挑战
全球玻璃基板竞争已进入技术验证与送样阶段。三星这套150毫米、30层方案,将在基板尺寸、堆栈层数、TGV良率及成本等方面,与英特尔、台积电及京东方等业者竞争。
不过,大尺寸、高层数玻璃基板仍须解决TGV填铜均匀性、多层增层热应力控制、芯片组装后的长期可靠性,以及面板级量产良率等问题。
三星电机表示,将持续缩小线宽与线距、开发更高规格产品,布局AI服务器、自动驾驶及高性能网络芯片封装市场。