目前的芯片材料发展了三代,第一代是硅基,比如目前的CPU、Soc等,几乎全是硅基芯片。第二代则是砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb)等。第三代则是碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)。
但事实上,目前90%以上的芯片,还是硅基芯片,所谓的第二代、第三代芯片材料,都只应用于少部分领域,无法真正替代硅基。
而随着硅基芯片逐步发展到物理极限,目前科学家们,正在研究如何用其它材料来替代硅,比如石墨、碳基等等。
而现在看来,第一个取代硅这种有机基板的材料出现了,那就是玻璃基板。
其实玻璃基板也是硅基板的一种,但却又不一样,与硅基相比,玻璃基板拥有更优秀的热机械性能,热膨胀接近硅,但更耐高温,这样制造出来的芯片,发热的阈值更高,那么用于元件中时,温控也会更好一些,比如手机芯片用玻璃基板,就可能不会动不动发热降频。
不仅如此,玻璃刚性更高,这样不容易变形,那么在制造大尺寸的芯片时,良率会更高,到时候制造芯片的硅晶圆,可以制造成14寸,16寸、18寸,甚至20寸。
一旦硅晶圆的尺寸更大,制造成本更低,同时也能制造更大规模的芯片,封装也会更容易一些。
另外,玻璃的高透光性,未来直接在玻璃芯片上,实现光信号集成和高速信号传输也会更容易一些。
除了耐高温,刚性好、高透光性之外,玻璃芯片还拥有优越的电气隔绝效果,免得电信号相互干扰,这样芯片更为稳定。还有更光滑表面质量,可以便于多布放电路层数,实现更好性能。
可见,相比于有机硅材基板,玻璃基板对芯片产业而言, 无异于一次升级,目前像AMD、英特尔和英伟达、三星等,都在积极布局玻璃基板芯片。
从媒体的报道来看,AMD计划最早明年,会使用玻璃基板为其芯片打造超高性能系统级封装(SiP),而英特尔、三星则可能会在2026年量产玻璃基板技术。另外还有SK海力士等巨头,也在进军玻璃基板市场,可见,国内的芯片巨头们,也要提前做准备了,免得被这些国外巨头,又甩在身后了。
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