《電子技術應用》
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肖特超薄玻璃在半導體和電子業的應用

2015-09-03

  全球只有為數不多的幾家特種玻璃專業廠商能夠生產質量可靠、厚度小于100微米的超薄玻璃,德國高科技集團肖特便是其中一家。與其它廠商不同的是,肖特還提供幾種性能不同的超薄玻璃型號。半導體行業正越來越多地采用超薄玻璃基底設計芯片封裝和中介層應用。肖特同時也是全球唯一一家能夠量產可以被化學強化的超薄玻璃的廠家,適用于例如電子器件中的傳感器等應用。

  玻璃作為無機材料,在芯片封裝應用中,與常規的有機材料相比,能夠帶來更大的技術優勢。微處理器的性能正在持續攀升,厚度也在逐代遞減。使用有機基底材料時,移動設備中各個小型內核元件所產生的熱量會導致偏差甚至可靠性問題。超薄玻璃則在較寬的溫度范圍內具有很高的尺寸穩定性。此外,它們還為扁平芯片的封裝提供了平整的基礎。

  肖特AF32 eco超薄玻璃的熱膨脹系數與硅的熱膨脹系數相當,因此可以作為兼容處理器的基礎制造材料。這款超薄玻璃也非常適合中介層應用。肖特先進光學事業部超薄玻璃全球產品經理鞠文濤博士表示:“我們正與業內多家企業進行洽談,他們對我們的解決方案表現出極大的興趣。我們相信,我們的超薄玻璃將很快投入量產,并在業內站穩腳跟。”

  為了提高超薄玻璃基底加工的可靠性,可以使用臨時鍵合的玻璃載片系統。例如,載片為400微米厚的薄玻璃,將其與一片100微米厚的超薄玻璃晶圓鍵合在一起(之間可以使用也可以不使用膠粘劑)。完成基底工藝后,兩片玻璃可以解鍵合分離。

  肖特是全球唯一一家量產供應可以被化學強化的超薄玻璃的廠家。由于含有堿金屬離子,D263玻璃經離子交換能可靠地通過化學強化過程。這使得具有超薄晶圓級厚度的玻璃能夠足夠強韌用作一些器件的防護蓋板玻璃。經化學強化的超薄玻璃的強度是沒有被化學強化的玻璃的四倍。

  鞠博士認為:“超薄玻璃將在未來的智能手機行業中扮演重要角色,例如,超薄厚度有助于電容式指紋傳感器指紋讀取的實現,從而為在線支付系統提供檢測功能。”基于獨家下拉法生產的D263玻璃還具有較高的介電常數,這意味著肖特目前提供的解決方案,既能滿足行業性能需求又能減輕成本壓力。

  與此同時,肖特正在開發其它與物聯網相關的應用:超薄玻璃可用于制造新一代電池,即所謂的薄膜電池或固態電池。這些微型電池必須具備極高的充電容量、較長的續航時間、極為緊湊的設計和較低的生產成本。由于生產過程中將會面臨很高的溫度,因此玻璃是基底材料的理想選擇。微型充電電池被用于很多常見的互聯網設備中,如可穿戴設備、小型安保攝像頭或者帶顯示器的智能卡(如面向網絡銀行應用的push-Tan發電設備)。“肖特的D263玻璃是這些應用產品的理想基底,因為其熱膨脹系數與電池中的陰極材料的熱膨脹系數相當,”鞠博士對此解釋道。


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