這兩年，摩爾定律已死的說法是傳得沸沸揚揚。但別急釘棺材板，因為照最近的消息來看，它可能又要活過來了。。。讓摩爾定律復活的，不是什麼稀奇玩意兒，而是我們日常都能用到的玻璃。最近，英特爾在官方網站上放出消息，說下一代先進封裝的基板，它們打算用玻璃取代有機材料。

理由呢，不是玻璃便宜，也不是更好看，而是他們發現用玻璃做基板的晶片，比有機材料的性能好多了。

更直覺一點，用玻璃做晶片基板，有這麼兩個好處：

一個是提高晶片中訊號傳輸的效率，另一個是明顯提高晶片的密度，進而拉動更好的性能。

這在大模型野蠻生長、算力緊缺的現在，算是重磅利好的消息了。

英特爾官方也放出豪言，說在2030 年之前，它們一個封裝上的電晶體就能擴展到1 兆個。

世超翻出摩爾定律的曲線圖，目前一個封裝的電晶體極限也就1,340 億個，來自蘋果的M2 Ultra 晶片， 1 兆個的數據和它相比，直接將近10 倍。

再到曲線圖上對一下，還蠻符合摩爾定律的。。。

看到這裡，我猜各位差友心裡可能犯這樣的嘀咕，玻璃也不是啥罕見的材料，它真有這麼大能耐？

在回答這個問題之前，我們得先了解晶片基板的基礎知識。

晶片基板，是進行最後一步封裝的主角，用來固定上一個步驟從晶圓切好的晶片（ Die ），基板上固定的晶片越多，整個晶片的電晶體數量自然就越多。

打個比方，整個封裝好的晶片相當於是一個城市，如果說基板上晶片是摩天大樓的話，那基板就相當於串聯起這些大樓的公共交通，晶體管就是生活在大樓裡的人。

要讓電晶體也就是整個城市的人更多，就只有兩個方法：

一個是在現有的公共運輸資源下做好城市規劃，對應到晶片封裝中就是提高製程。

另外一個就是要蓋更多更高的樓，前提是城市的大眾運輸系統得全面升級，對應下來就是改變基板的材料。

當然在晶片封裝發展的過程中，這兩個方法是交替來著的。

從1970 年代開始起步到現在，晶片基板材料已經經歷了兩次迭代，最開始的晶片基板靠著引線框架來固定晶片。

英特爾 4004 晶片

英特爾 4004 晶片基板

到了二十世紀90 年代，因為有更好的密封性和良好的導熱性，陶瓷基板逐漸取代了之前的金屬引線框架，然後在 00 年代，我們現在最常見的有機材料基板出現了。

和陶瓷基板相比，有機材料基板不用燒結，加工難度較低，還有利於高速訊號的傳輸。

所以到目前為止，有機材料基板都被視為晶片領域的排頭兵。

但有機材料身上也有缺點，就是它和晶片兩個材料之間的熱膨脹係數差異太大了。

溫度低還好，但只要溫度稍微過高一點，一個變形程度很大，另外一個很小，晶片和基板之間的連接就會斷開。

晶片這不就被燒壞了。。。

因此為了避免這種情況的發生，有機基板的尺寸通常不會太大。

尺寸小，但想要上面的電晶體變多，就只有在工藝上下功夫了，為此，業內的廠商也都使出了十八般武藝。

從原來專注於平面封裝到之後開始搞疊疊樂，也就是堆疊式封裝。

而在堆疊式封裝領域，現在也是捲出了天際，經歷了多次迭代，已經來到了最先進的矽通孔技術（ TSV ），就是讓矽晶片堆起來，然後穿孔連通。

不過現在，無論封裝技術再怎麼精進再怎麼牛，它們面對摩爾定律的發展趨勢，都已經開始捉襟見肘了。

就拿TSV 技術來說，雖然在某種程度上它能讓電晶體數量倍增，但同時它的技術要求也更高，更不用說成本了。

並且，下一代封裝技術的要求是：封裝尺寸要超過120 mm* 120 mm 。

上面已經說到，由於有機基板是類似合成樹脂的材料組成的，受熱容易彎曲。

而現在晶片的封裝設計都要求晶片個挨個湊在一起，發熱肯定是避免不了的，想要搞更大的封裝尺寸用有機材料肯定沒戲。

這下刀子就已經架在有機基板的頭上，反正這命是遲早得革了。

怎麼革，靠誰革？

我們在開頭就已經給了答案──玻璃。這裡的玻璃並不是說要用純玻璃做基板，而是把之前之前基板中類似合成樹脂的材料換成玻璃，金屬的封邊依舊還在，類似下圖這種。

玻璃當然也不是我們日常用的那種玻璃，而是會透過調整，創造出一種和矽的性質接近的玻璃。

相較於之前的有機材料，這次替換的玻璃主要看中的是它的三個性能：機械性能、熱穩定性和電氣性能。

首先是機械性質，玻璃基板在機械強度這塊是吊打有機基板。

玻璃充當基板材料時，會在上面開孔，確保訊號的傳輸。

因為玻璃材料超級平整，要光刻或封裝也更容易，所以同樣的面積下，在它上面開的孔的數量要比在有機材料上多得多。

就相當於是，在玻璃材料上建造的公共交通會比在有機材料上建得更密集、線路也會更加多。

根據英特爾的說法，玻璃芯通孔之間的間隔能夠小於100 微米，這直接能讓晶片之間的互連密度提升10 倍。

互連密度提升了，相同面積下所能容納的電晶體數量也就更多了。

再來是熱穩定性，玻璃基板不容易因為溫度高而產生翹邊或變形的問題。

萬一有個特殊情況，玻璃中也含有二氧化矽，和矽的性質接近，它們的熱膨脹係數也差不多，就算溫度過高，也是基板上的晶片和基板以一樣的膨脹速度一起變形。

最後就是玻璃芯獨特的電氣性能，說更準確一點其實是開孔之後的玻璃的電氣性能，它的電介質損耗會更低，允許更清晰的信號和電力傳輸。

這樣一來，訊號傳輸過程中的功率損耗就會降低，晶片整體的效率就自然而然地被提上去了。

而這些性能綜合下來，在最後晶片上的體現就是，用玻璃芯基板封裝的話，可放置的晶片數量比其他晶片多50% 。

不過還有個問題，既然相較於有機基板，玻璃基板的效能這麼好，為什麼不早點用玻璃基板呢？

其實不是不想用，而是要替換一個材料，可不是那麼簡單的事兒，前期摸索、中期研發、後期落地，這都是要砸錢、砸時間的。

還拿英特爾來說，它在十年前就已經開始研發玻璃芯基板了，前前後丟在裡面的資金少說也有十億美元。

而現在的成果也就是組裝好了一套測試工具，要實際量產玻璃芯基板，還要等到2026 年往後。

當然不只英特爾，整個產業內也有不少企業都在著手搞玻璃基板的研發，畢竟玻璃取代有機材料也算是業界的共識。

就例如大半年前，日本的DNP 也透露正在開發玻璃基板，以替換掉傳統的樹脂基材，並且他們還定下一個小目標：在2027 年之前靠玻璃基板拿下50 億日元的銷售額。

要說最早入局玻璃基板的，還得是SKC 子公司Absolics ，甚至在去年的時候，它就已經投資了6 億美元，打算在喬治亞州科文頓建廠了。

按照他們的規劃，不出意外今年年底，就有小批量的玻璃基板開始生產了。

當然，在短時間內，晶片基板市場的主流還依舊會是有機材料，畢竟技術迭代完成商業化轉身也需要一個過渡時期，技術成本、良率等等都是廠商需要解決的問題。

不過可以肯定的是，有機材料在晶片基板的舞台上，重要性會逐漸被玻璃取代。