在芯片材料的發(fā)展歷程中,硅基芯片無疑占據(jù)了舉足輕重的地位,從CPU到SoC,幾乎無處不在。然而,隨著科技的進(jìn)步,芯片材料也在不斷演進(jìn),第二代以砷化鎵(GaAs)、銻化銦(InSb)為代表,而第三代則以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)等新型材料嶄露頭角。
盡管如此,硅基芯片依然牢牢占據(jù)著市場(chǎng)的主導(dǎo)地位,其市場(chǎng)份額超過90%。盡管第二代、第三代芯片材料在某些特定領(lǐng)域展現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),但它們尚未能全面取代硅基芯片。
面對(duì)硅基芯片即將觸及物理極限的現(xiàn)狀,科學(xué)家們正積極尋找新的替代材料,如石墨、碳基材料等。而在這一探索過程中,玻璃基板作為一種潛在的替代方案,逐漸浮出水面。
玻璃基板雖然與硅基板有著一定的聯(lián)系,但其性能卻更為優(yōu)越。相比硅基芯片,玻璃基板具有更出色的熱機(jī)械性能,熱膨脹系數(shù)接近硅,但耐高溫性能更強(qiáng)。這意味著,采用玻璃基板制造的芯片,其發(fā)熱閾值更高,溫控表現(xiàn)更為出色。例如,若手機(jī)芯片采用玻璃基板,或許就能有效避免過熱降頻的問題。
玻璃基板的剛性更高,不易變形,這對(duì)于制造大尺寸芯片來說至關(guān)重要。隨著玻璃基板的引入,未來我們或許能看到14寸、16寸、甚至更大尺寸的硅晶圓。這不僅將降低制造成本,還能提升芯片的規(guī)模和封裝效率。
玻璃的高透光性也是其一大亮點(diǎn)。未來,直接在玻璃芯片上實(shí)現(xiàn)光信號(hào)集成和高速信號(hào)傳輸,將變得更加容易。這將為芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來新的突破。
除了上述優(yōu)勢(shì)外,玻璃芯片還具備優(yōu)越的電氣隔絕效果,能有效避免電信號(hào)相互干擾,使芯片更加穩(wěn)定。其光滑的表面質(zhì)量也便于多布放電路層數(shù),從而提升芯片性能。
目前,全球眾多芯片巨頭如AMD、英特爾、英偉達(dá)和三星等,都在積極布局玻璃基板芯片技術(shù)。據(jù)媒體報(bào)道,AMD計(jì)劃最早在明年使用玻璃基板為其芯片打造超高性能系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP),而英特爾和三星則有望在2026年實(shí)現(xiàn)玻璃基板技術(shù)的量產(chǎn)。SK海力士等巨頭也在積極進(jìn)軍玻璃基板市場(chǎng)。
面對(duì)這一趨勢(shì),國內(nèi)芯片企業(yè)也應(yīng)未雨綢繆,積極布局玻璃基板芯片技術(shù),以免在這場(chǎng)技術(shù)變革中被國外巨頭甩在身后。