在芯片材料的發展歷程中,硅基芯片無疑占據了舉足輕重的地位,從CPU到SoC,幾乎無處不在。然而,隨著科技的進步,芯片材料也在不斷演進,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著市場的主導地位,其市場份額超過90%。盡管第二代、第三代芯片材料在某些特定領域展現出了獨特的優勢,但它們尚未能全面取代硅基芯片。
面對硅基芯片即將觸及物理極限的現狀,科學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系,但其性能卻更為優越。相比硅基芯片,玻璃基板具有更出色的熱機械性能,熱膨脹系數接近硅,但耐高溫性能更強。這意味著,采用玻璃基板制造的芯片,其發熱閾值更高,溫控表現更為出色。例如,若手機芯片采用玻璃基板,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,這對于制造大尺寸芯片來說至關重要。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,還能提升芯片的規模和封裝效率。
玻璃的高透光性也是其一大亮點。未來,直接在玻璃芯片上實現光信號集成和高速信號傳輸,將變得更加容易。這將為芯片產業的發展帶來新的突破。
除了上述優勢外,玻璃芯片還具備優越的電氣隔絕效果,能有效避免電信號相互干擾,使芯片更加穩定。其光滑的表面質量也便于多布放電路層數,從而提升芯片性能。
目前,全球眾多芯片巨頭如AMD、英特爾、英偉達和三星等,都在積極布局玻璃基板芯片技術。據媒體報道,AMD計劃最早在明年使用玻璃基板為其芯片打造超高性能系統級封裝(SiP),而英特爾和三星則有望在2026年實現玻璃基板技術的量產。SK海力士等巨頭也在積極進軍玻璃基板市場。
面對這一趨勢,國內芯片企業也應未雨綢繆,積極布局玻璃基板芯片技術,以免在這場技術變革中被國外巨頭甩在身后。