AI與高效能晶片越做越大,傳統有機基板面臨物理極限,玻璃基板因此被視為下一代先進封裝的重要候選材料。但玻璃通孔(TGV)等技術挑戰,使玻璃基板遲遲無法大規模商業化。韓國玻璃與電子零組件業者JNTC近期在玻璃通孔填銅技術取得突破,將過去需要半天甚至一天的製程,縮短至幾分鐘。
據韓國科技媒體《The Elec》10月6日報導,JNTC已將2mm玻璃基板的通孔填銅製程,從業界動輒半天到一天的工時,壓縮到數分鐘等級。
這款2mm產品已於今年6月完成開發,並通過美國終端客戶的品質驗證,以及日本凸版印刷(TOPPAN)的生產效率驗證。JNTC計畫2027年開始量產供貨,並透過新廠擴充產能。外界推測,終端客戶可能是博通(Broadcom)。
玻璃基板為何難量產?關鍵卡在TGV填銅技術!
玻璃基板的構想,是利用玻璃本身的材料特性,改善大型、高密度半導體封裝遇到的問題。傳統封裝基板大量使用有機材料,但當封裝尺寸不斷放大,不同材料之間熱膨脹係數不一致,會增加基板翹曲、出現裂痕的風險。
玻璃更為平整、不容易翹曲的特性,使它成為新的基板材料候選。但玻璃本身不導電,必須先製作大量微米級通孔,再透過金屬化製程形成導電通道,才能連接基板上下兩側的電路。這就是玻璃通孔(TGV)技術。
銅沒有完整填滿,就會產生空洞(void);填完後銅的表面若向內凹陷(dimple),同樣是缺陷。這些瑕疵都可能影響後續封裝製程與可靠度。隨著玻璃基板的厚度需求逐漸邁向2mm以上,如何完好無缺地填銅,成為玻璃基板的技術核心。
半天製程縮至幾分鐘,JNTC靠2大技術突破瓶頸
JNTC這次沒有公布完整的技術細節,不過分享了兩個核心關鍵。 第一個是孔的形狀。 一般的通孔是筒狀,JNTC採用的則是類似沙漏的結構,讓孔洞中間較窄、上下兩端較寬。公司表示,這種結構有助於讓填入的銅受到上下兩側結構支撐,提升填孔穩定性。
第二個是自有的金屬化製程。 JNTC指出,該技術能降低填銅過程中的空洞與向內凹陷問題。韓媒《亞洲經濟》7月引述JNTC說法指出,這款2mm產品的量產良率約94%,且採用單片完整玻璃製成,並非將兩片1mm玻璃貼合。
JNTC於2024年才跨入半導體玻璃基板,2025年10月完成首條玻璃通孔產線,今年6月19日發布2mm開發成果。該公司宣稱是業界第一家具備0.3mm到2.0mm完整厚度產品線的廠商,3mm版本仍在開發中。
JNTC搶攻玻璃基板代工,27家客戶簽NDA、2027年拚量產
JNTC正積極拓展玻璃基板業務,將自己定位成這個領域的代工廠,依客戶需求客製化線路圖案、孔徑與間距、玻璃與鍍層厚度,專為基板業者、半導體封測業者與晶片業者代工玻璃核心。目前已與27家公司簽署保密協議,其中7家是終端需求方,包含全球大型科技業者與IDM(整合元件製造商)。
產能方面,JNTC在韓國京畿道華城市的既有廠房設有一條試產線,月產能約1萬至1.2萬片。公司並已與慶尚北道、金泉市簽署MOU,2030年前投資3,470億韓元(約合新台幣82億元)建新廠,2027年下半年動工,初期規劃2至3條產線、可擴充至10條以上,以滿足客戶2028年中開始的初期商用需求。
JNTC也積極尋找商業化合作夥伴。博通與日本凸版印刷(TOPPAN)在新加坡成立合資企業AST(Advanced Substrate Technologies),該公司今年9月29日啟用新加坡首座高階FC-BGA基板廠;AST在7月與JNTC簽署MOU,雙方將合作推動玻璃基板的商業化。
玻璃基板量產競賽升溫!欣興、群創、宸鴻進度如何?
JNTC的技術突破,未必意味著玻璃基板的量產競賽已經分出勝負,競爭對手同樣在積極布局。SKC旗下Absolics的美國喬治亞州廠預計2026年底啟動商業化量產;三星電機規劃2026年量產高階SiP(系統級封裝)用玻璃基板,樣品據傳已送交蘋果與博通。
台廠則多集中在技術開發與客戶驗證階段。欣興(3037)已布局玻璃通孔相關專利,預計2026年展開玻璃基板樣品驗證;群創(3481)據報與台積電、揖斐電(Ibiden)共同驗證玻璃核心基板導入下一代CoWoS先進封裝的可行性;宸鴻(TPK-KY,3673)則投入玻璃通孔試產線建置,原定今年9月初展開試產。
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資料來源:The Elec、The Elec(6月開發公告)、亞洲經濟
本文初稿為AI編撰,整理.編輯/陳建鈞
