Q:玻璃基板的整體工藝流程是怎樣的?
A:玻璃基板加工首先需要採購玻璃原片,然後進行TGV雷射打孔,在超薄玻璃上打出微米級孔,再將銅填充至孔內並確保上下貫通(即保證通孔率),之後進行布線和製作多層結構。
Q:其中最大的增量環節在那裡?
A:增量主要集中在玻璃基加工環節,但該環節涉及多個步驟,並非由單一廠商完成。玻璃原片主要由海外C、A、S等海外廠商供應,國內K、C、Q等也在驗證和研發中。雷射打孔裝置方面,海外主要使用L,國內有D1、D2、D3等,個別企業佈局較早,但各家差距不大,未來格局尚不確定。此外,孔內填銅及提高銅與玻璃附著力的工藝也是難點。
Q:中國國產與海外的代差多大?
如果和國外相比,第一是玻璃基,代差可能在2-3年,涉及到玻璃的配方問題需要長期摸索,加工環節代差較小1-2年。大家要解決的是良率的控制,良率是玻璃基片、裝置穩定性以及技術方案的綜合結果。第二個難點是孔非常小,要往孔裡填銅,由於玻璃和銅之間的附著力不是很好,如何填孔以及讓銅的附著力好,每家都有自己的工藝特點。市場關心的是大家產能多少,稼動率如何,目前是沒有到這個狀態的。TJD也有公開表明實現相對大量的應用還需要2-3年。但是在AI晶片的浪潮下,傳統晶片的發熱嚴重問題,玻璃基板可能是最好的方案,所以巨頭們不斷地在這方面發力。
Q:中國國產雷射鑽孔裝置的採購來源驗證情況以及良率如何?海外裝置相比處於什麼水平?
A:國內廠商的雷射鑽孔裝置採購來源較為分散,個別企業用量相對較大,但這主要與其早期對該項目的重視程度有關,不代表其技術絕對領先。在良率方面,如果僅比較裝置,中國國產裝置在穩定性上略遜於海外裝置。但良率是裝置、工藝和原材料共同作用的結果。對於技術指標要求不高的孔(如孔徑和深寬比要求較低),中國國產良率尚可,能達到百分之七八十以上;但對於孔徑小、深寬比大的高端打孔需求,良率不高。
Q:雷射鑽孔的效率如何?
A:雷射打孔效率很高,一秒鐘能打幾千個孔,不會成為產能瓶頸。目前雷射環節需要解決的核心問題一是如何提高玻璃原料質量,二是在打出更小孔徑的同時,減少孔內壁缺陷和裂紋以及上下越貫通越好,提升打孔效果。
Q:鑽孔完成後的後續工藝流程是怎樣的?涉及那些增量環節?
A:鑽孔後將銅填充到孔內,然後在玻璃上壓合ABF膜,再通過電鍍方式進行橫向布線。
Q:電鍍環節所需的藥水是否需要專門開發?
A:由於銅與玻璃的結合力不佳,需要在傳統電鍍銅藥水中加入特殊成分以提高附著力,但具體成分屬於保密資訊。目前相關藥水仍在嘗試階段,技術效果能否最終過關尚不確定。
Q:ABF膜用量和壓合工藝是怎樣的?
A:用量方面,主要根據玻璃基板的尺寸來計算,目前行業主流加工的基板尺寸是110毫米乘110毫米,玻璃越大加工工藝越難,先搞定小尺寸的,目標做510*515尺寸大板,ABF膜會結合基板尺寸進行壓合。壓合工藝由玻璃基板加工公司自己完成,而非ABF膜供應商,因為玻璃基板廠商希望將產業鏈主動權掌握在自己手中。
Q:玻璃基板加工過程中的檢測環節是使用傳統AOI裝置還是需要新增專用檢測裝置?
A:每個加工環節都設有檢測,不會等到最後才統一檢測。檢測裝置宏觀上與傳統的AOI類裝置大體相似,不需要單獨開發全新的裝置,但會針對玻璃基板的特性在參數、檢測器或演算法上進行一些細節改進和最佳化。
Q:前面的討論主要是玻璃基板不包括玻璃做中間層?
A:這是後端的應用,TJD-CoWoS改成CoPoS後,其實ABF並沒有取消,只是用玻璃基去替代中間的矽中介層。但是無論如何前提是玻璃越薄越好,但是越薄就會越脆,從而引發一系列難題。但是都要實現打孔和貫通,其中貫通的難度很大。
Q:玻璃基板的加成法和減成法兩種技術路線的對比?
A:濺銅法對初始孔的狀態要求較高,如果孔打得好,PVD填充效果不錯且比較乾淨;如果孔的質量不佳,則缺陷會相對較多。但是目前大家孔打的都不是特別的好,濕法在孔的質量不是特別完美時有自身優點,但缺點是可能不如PVD法做得乾淨,且玻璃表面可能會有化學殘留。目前行業主流嘗試較多的是PVD法,但很多公司也在探索濕法預處理與干法結合的方案,技術路線尚未最終確定。
Q:國內幾家TGV企業打孔差距如何?
A:個別企業起步較早,在實驗室階段能達到國際領先或持平水平,但一旦放大到中試線,就無法復現實驗室的高指標(如孔徑三到四微米、深寬比150:1)。行業普遍能做到的孔徑水平大約是八微米,與海外C等廠商差不多。國內廠商與海外的差距主要在於玻璃原片的質量和配方,C等海外巨頭可以根據工藝需求調整玻璃配方,這是其核心優勢。市場也採購C的玻璃,但是都是公開通用型號,比最新研發的要落後。
Q:目前玻璃基板所用玻璃原片的厚度要求是多少?國內廠商的水平如何?
A:行業希望玻璃越薄越好,目前主流厚度在一兩百微米左右,國內外廠商都能做到這個厚度。但國內廠商的挑戰在於,在保證厚度的同時,還要提升玻璃的質量,尤其是在做大板面時,需要控制好平整度、翹曲度和面內性能的均勻性。國內做超薄玻璃相對不錯的有K,而中國國產C因有做大尺寸面板玻璃的經驗,在尺寸放大方面有優勢,但各家都仍需解決核心難點。所以當前110*110這是階段性的,未來還是要做大,最佳化孔的間隙、深寬比、線槽的布線寬度。
Q:玻璃基板成為未來大機率技術路徑的原因是什麼?
A:主要原因有四點:第一,玻璃的導熱係數與矽接近;第二,玻璃是剛性材料;第三,成本低,雖然目前成本尚未達到理想狀態,但未來規模化後成本優勢明顯;第四,在高頻狀態下具有低損耗特性,而現有矽中介層的一大問題就是損耗。此外,玻璃的整體加工可塑性更強。目前在AI浪潮倒逼下,傳統晶片發熱嚴重,而除了玻璃基板,暫時還找不到更好的替代方案。所以玻璃中介層的需求是遠大於玻璃基板的需求。
Q:COPOS封裝只需要用一層玻璃?
A:是的,如果要堆疊需要重新在玻璃上面沉積有機材料。
Q:用於玻璃基板的PVD裝置是否需要重新改造?
A:不需要重新改造,使用半導體行業現有的那套PVD工藝和裝置即可。
Q:雷射打孔是打通孔還是盲孔?
A:每家廠商的工藝路線不同,有的打通孔,有的打盲孔。目前直接打通孔的效果不是很好,應該還是以打微盲孔為主。 (姜計救急)
