玻璃芯片封装技术发展现状与优缺点分析和玻璃基板芯片封装清洗介绍

 一、玻璃芯片封装技术发展现状

玻璃芯片封装技术作为一种新兴的封装技术，因其在提高芯片性能、可靠性和稳定性方面的潜力而受到广泛关注。以下是关于玻璃芯片封装技术发展现状的一些详细信息。

1.技术优势及应用前景

玻璃基板封装技术具有多项优势，包括但不限于超低平坦度、更好的热稳定性和机械稳定性，这些特性使得基板中的互连密度更高，从而能够在单一封装中纳入更多的晶体管。玻璃基板的高温耐受度和低图案变形特性，以及其能够提供更好的功率传输解决方案，使得信号传输速度和设计规则得以优化，这对于数据中心、AI、绘图处理等需要更大体积封装和更高速度的应用尤为有利。

据报道，玻璃基板技术的应用前景广阔，尤其是在汽车电子、通信、计算机等领域，已成为一种趋势。随着5G、物联网、人工智能等技术的发展，预计未来芯片玻璃封装的需求将会不断增加。

2.主要参与者及发展动态

在全球范围内，多家知名公司正在积极研发和应用玻璃基板技术。英特尔公司在这方面处于领先地位，已经推出了用于下一代先进封装的玻璃基板，并计划在未来几年内推出完整的解决方案。三星公司也宣布了其玻璃基板的量产计划，预计在2026年面向高端SiP市场进行量产。

苹果公司也在积极与多家供应商商讨将玻璃基板技术应用于芯片开发，以期提供更好的散热性能。

3.技术挑战及未来发展

尽管玻璃基板封装技术具有显著的优势，但它也面临着一些挑战。例如，玻璃基板的制造过程需要高度的技术和专业知识，制造商需要不断改进和优化制造工艺。此外，玻璃基板的脆性较大，容易损坏，需要制造商采取有效的保护措施。

业内专家认为，尽管存在挑战，玻璃基板仍被业界视为芯片封装的未来发展方向之一。随着技术的进步，预计玻璃基板将在提高芯片性能方面发挥重要作用。

综上所述，玻璃芯片封装技术正处于快速发展阶段，各大公司都在积极投入研发，并在实践中不断优化和完善。尽管面临着一些挑战，但该技术的未来发展前景仍然乐观。随着技术的成熟和应用的推广，我们可以期待玻璃基板封装技术在半导体行业中的广泛应用。

二、玻璃芯片封装技术的优点分析

1.高散热性能和更好的热稳定性

玻璃基板具有出色的热稳定性和机械稳定性，能够帮助芯片在更长时间内保持峰值性能。玻璃材料非常平整，可以改善光刻的聚焦深度，相同面积下，开孔数量要比在有机材料上多得多，玻璃通孔（TGV）之间的间隔能够小于100微米，这直接能让晶片之间的互连密度提升10倍；此外，玻璃基板的热膨胀系数与晶片更为接近，更高的温度耐受可使变形减少50%，可以降低断裂的风险，增加芯片的可靠性。

2.提升电路密度和互连密度

玻璃基板的超平整特性使其可以进行更精密的蚀刻，从而使元器件能够更加紧密地排列在一起，提升单位面积内的电路密度。玻璃基板能够在基板中实现更高的互连密度，估计可以使互连密度增加十倍。

3.优异的光学和机械性能

玻璃基板的光学和机械性能优异，能够提供良好的散热性能和电气性能。玻璃的热膨胀率接近硅，这应该有助于减轻翘曲或收缩的可能性。耐高温的能力是值得注意的，因为英特尔看到玻璃基板的第一个应用是大型数据中心、人工智能和图形应用，其中高密度封装的小芯片，通常可能在截然不同的温度范围内运行。

4.适应复杂外形和应用需求

软玻璃封装采用柔性玻璃作为封装材料，具有较好的弹性和弯曲性能，能够适应复杂的外形和应用需求。同时，软玻璃封装还具有良好的气密性和耐高温性能。

5.玻璃基板的缺点分析

易碎性和制造成本较高

玻璃基板的易碎性、缺乏与金属线的黏合力以及通孔填充的均匀性等问题,也为制造过程带来了不小的挑战。现有的许多测量技术都是针对不透明或半透明材料设计的，在玻璃基板上使用这些技术时，测量精度可能会受到影响。更重要的是，玻璃基板需要建立一个可行的商业生产生态系统，这包括必要的工具和供应能力。

技术难题和生产难度

尽管存在挑战，玻璃基板仍被业界视为芯片封装的未来发展方向之一。玻璃基板的生产工艺与先进多层显示屏相似，三星公司在该领域拥有得天独厚的优势。但是，玻璃基板也存在着诸多的技术难题，例如易碎性、与金属导线的附着力不足、通孔填充均匀性难以控制等问题。

综上所述，玻璃芯片封装技术在散热性能、电路密度提升、光学和机械性能方面具有显著优势，但也面临着易碎性、制造成本高以及技术难题等缺点。随着技术的进步，这些缺点有望得到克服，玻璃基板有望成为未来芯片封装的重要技术之一。

三、玻璃基板芯片封装清洗：

研发的水基清洗剂配合合适的清洗工艺能为芯片封装前提供洁净的界面条件。

水基清洗的工艺和设备配置选择对清洗精密器件尤其重要，一旦选定，就会作为一个长期的使用和运行方式。水基清洗剂必须满足清洗、漂洗、干燥的全工艺流程。

污染物有多种，可归纳为离子型和非离子型两大类。离子型污染物接触到环境中的湿气，通电后发生电化学迁移，形成树枝状结构体，造成低电阻通路，破坏了电路板功能。非离子型污染物可穿透PC B 的绝缘层，在PCB板表层下生长枝晶。除了离子型和非离子型污染物，还有粒状污染物，例如焊料球、焊料槽内的浮点、灰尘、尘埃等，这些污染物会导致焊点质量降低、焊接时焊点拉尖、产生气孔、短路等等多种不良现象。

这么多污染物，到底哪些才是最备受关注的呢？助焊剂或锡膏普遍应用于回流焊和波峰焊工艺中，它们主要由溶剂、润湿剂、树脂、缓蚀剂和活化剂等多种成分，焊后必然存在热改性生成物，这些物质在所有污染物中的占据主导，从产品失效情况来而言，焊后残余物是影响产品质量最主要的影响因素，离子型残留物易引起电迁移使绝缘电阻下降，松香树脂残留物易吸附灰尘或杂质引发接触电阻增大，严重者导致开路失效，因此焊后必须进行严格的清洗，才能保障电路板的质量。

运用自身原创的产品技术，满足芯片封装工艺制程清洗的高难度技术要求，打破国外厂商在行业中的垄断地位，为芯片封装材料全面国产自主提供强有力的支持。

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