玻璃基板凭借其优异的热学、机械和电学性能，已成为大尺寸、高性能人工智能多芯片封装的理想平台。在去年的台湾国际半导体展上，iCometrue® 展示了其新型的聚合物通孔连接器。该技术可在玻璃芯中实现垂直互连，适用于玻璃中介层和BGA基板，从而解决TGV工艺在玻璃基板中造成的微裂纹问题。
图片来源：iCometrue
在今年的台湾国际半导体展上，iCometrue® 展出为高性能 AI 多芯片封装提供超过 1000W 功率和 200A 电流的电源解决方案。这些解决方案包括：
（1）将铜块嵌入玻璃基板中用于电源/接地传输
采用铜块代替TPV/TGV进行电源/接地传输。这种方法显著减少了原本用于通过玻璃基板进行电源/接地传输的TPV/TGV的数量，减少了80%，从而降低了制造工艺的复杂性，提高了生产良率，并降低了制造成本。
目前，包含GPU芯片和HBM模块的高性能AI多芯片封装需要超过10,000个I/O接口，用于电源、地线、信号和时钟分配，这需要在玻璃基板上集成超过10,000个TGV/TPV。其中80%的TGV/TPV用于电源/地线传输。如果使用铜块代替TPV/TGV进行电源/地线传输，则TPV/TGV的数量可以减少80%，从而降低制造复杂度、提高良率并降低制造成本。如今，AI多芯片封装中的高性能半导体IC芯片通常需要超过1,000W的功率。由于功率(P)由公式P=I×V给出，因此半导体IC芯片1V的工作电压对应的电流超过1,000A。
如图 1 所示，嵌入式铜块提供了电源/地电压和电流路径，否则这些路径需要在玻璃基板上设置大量的 TPV 或 TGV。剩余的 TPV/TGV（约占 20%）用于信号和时钟传输。因此，嵌入式铜块显著减少了玻璃基板上 TPV/TGV 的数量。通过将铜块插入玻璃基板上预先形成的大孔中，即可在玻璃基板上形成嵌入式铜块。该工艺与此前在2025年台湾国际半导体展上公开的TPV连接器在玻璃基板上的嵌入工艺类似。
（2）采用AI多芯片封装封装电压转换器/稳压器（VCR）芯片
VCR芯片垂直封装在AI多芯片封装内，位于GPU芯片下方且靠近GPU芯片的位置。嵌入式VCR芯片将外部电路提供的1000W、48V、21A电源转换为GPU芯片所需的1000W、1V、1000A电源。如图1所示，铜块为嵌入式VCR芯片提供从外部电路到其的低阻抗电源传输系统，从而降低发热量。
（3）在玻璃基板上采用正面互连方案，嵌入硅桥、DTC 和 VCR 芯片
在2025年台湾国际半导体展（SEMICON Taiwan 2025）上，iCometrue® 展示了将硅桥和DTC嵌入玻璃基板上的大孔中。如图1所示，iCometrue® 还展示了将硅桥、DTC和VCR芯片嵌入玻璃基板上的正面互连方案中，而将TPV连接器和铜块嵌入玻璃基板上的大孔中。这种方法进一步简化了使用玻璃基板制造AI多芯片封装的工艺。
（4）在人工智能多芯片封装边缘安装电/光连接器
当玻璃基板用于多芯片封装时，电源和信号通常通过多芯片封装底部的焊球，经由背面互连（位于玻璃基板下方）、TPV/TGV（位于玻璃基板内部）和正面互连（位于玻璃基板上方）输入输出到半导体芯片。如上所述，TPV/TGV的制造是玻璃基板技术的主要挑战之一。为了解决这个问题，iCometrue®推出了一种创新架构，该架构无需TPV/TGV即可在厚玻璃基板上实现大尺寸系统级封装多芯片封装。
如图 2 所示，电源和信号通过位于多芯片封装边缘的电连接器和/或光连接器传输，而非通过封装底部的焊球传输。玻璃基板用作面板级制造平台，并保留在最终封装中以提供机械支撑。互连方案（金属线和聚合物）构建在玻璃基板上，电子元件（例如互连桥、集成无源器件 (IPD) 和 VCR 芯片）嵌入其中。然后，半导体芯片（CPU、GPU、ASIC、HBM）通过倒装芯片键合技术连接到玻璃基板上方的互连方案上。电连接器和/或光连接器以及无源元件使用表面贴装技术 (SMT) 安装到互连方案的顶面上。
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由于电源和信号由边缘连接器而非底部焊球提供，因此从边缘连接器到半导体芯片的信号传输和电源分配均通过互连方案完成。因此，玻璃基板中无需TPV或TGV，从而可以实现大尺寸的系统级封装（SOP）。此外，由于无需TPV或TGV，可以使用更厚的玻璃基板，这大大减少了玻璃面板的弯曲。因此，制造过程中使用的玻璃面板尺寸可以显著增大。
超越摩尔定律：玻璃基板在多芯片封装中的应用
iCometrue® 开创了先进多芯片封装的新纪元，其玻璃基板上嵌入了 TPV 连接器和铜块，为传统的基于 TGV 的工艺提供了一种实用且可扩展的替代方案。此外，将硅桥、DTC 和 VCR 芯片嵌入到玻璃基板上的正面互连方案中，简化了 AI 多芯片封装的制造。结合用于系统级封装 (SOP) 的无 TPV/TGV 厚玻璃基板架构，这些技术为下一代多芯片集成奠定了基础，将摩尔定律延伸至玻璃基系统封装时代，并加速了该领域的进步。
来源：https://www.digitimes.com/news/a20260901PR203/glass-substrate-chips-embedded.html?chid=9，侵删
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