目前，芯片封装的基板材料主要包括有机基板、陶瓷基板和玻璃基板三种。有机基板具有质量轻、可实现复杂电路设计、工艺流程简单、生产成本低等优点，但有机基板的高温热稳定性差,易受高温影响而变形：陶瓷基板的介电性能稳定，机械性能好，能满足集成电路的需求，但制造成本较高，且不适用于对轻量化有需求的应用场景；玻璃基板则具备优异的热稳定性，能在高温环境下保持物理形态不变。玻璃基板可以与硅的热膨胀系数相匹配，有助于减少热循环过程中的应力和变形，提升封装的可靠性。同时,玻璃基板具有优异的电气绝缘性能,能有效减少信号损耗和串扰，适合高频应用环境。
三种芯片封装基板材料的性能参数
介电损耗是衡量玻璃材料在电场中损失电能能力的指标，而介电损耗正切是介电损耗的量化指标，能定量表示材料在特定频率下电能损失与储能之间的比率。低介电损耗意味着在电场作用下能量损失较少，能够有效提高器件的能量效率。高介电损耗会导致信号在传输过程中衰减,影响信号的强度和质量，同时也会产生更多的热量,需要更好的热管理措施。
多元体系特种玻璃是支撑TGV先进封装的核心基材，通过调控硼、硅、碱土金属组分配比，实现低介电、低热胀、高绝缘的复合性能突破。相较普通硼硅玻璃，优化后的多元玻璃介电常数稳定在3.8-4.4，损耗因子低至10-4量级，在毫米波至太赫兹频段可显著抑制信号衰减与串扰，解决硅中介层高频寄生损耗、有机基板热形变翘曲等痛点。同时材料热膨胀系数可精准匹配硅芯片，大幅降低冷热循环下封装界面应力开裂风险，兼顾激光成孔加工适配性与晶圆级化学稳定性，为高密度垂直互连提供可靠基底，适配AI算力、6G射频、CPO光电共封装等高带宽场景需求。
7月3日，由中粉会展・先进封装材料主办的第二届玻璃基板与TGV技术大会将在合肥盛大启幕。届时将邀请南京工业大学宽频封装材料中心主任周洪庆作《高频低损耗多元玻璃封装材料研发与TGV技术》的报告，周老师将分享其关于高频低损耗多元玻璃封装材料的关键研究。
专家简介
周洪庆，南京工业大学教授、博导,江苏省硅酸盐学会特种陶瓷专业委员会主任。1982-1989年南京化工学院硅酸盐工程系本硕连读，1998年获得南京工业大学无机非金属材料博士学位。1989年留校至今，长期专注宽频微波、微电子封装新材料研发与工程化，任南工大宽频微波微电子封装材料中心主任，江苏省青蓝工程中青年学术带头人，江苏省青蓝工程创新团队负责人，教育部创新团队、国防创新团队核心骨干。主持国家863计划、国防关键新材料专项20多项。新型宽频低损耗系列陶瓷、有机无机复合介质与金属电路基板、低温共烧玻璃陶瓷与多层电路封装基板等多项成果填补国内空白，达国际先进，拥有授权发明专利12项。建成微波毫米波复合介质基板、HTCC/LTCC玻璃陶瓷、特种陶瓷示范线，系列产品在国防型号与高端信息系统应用。发表SCI等论文200多篇。培养硕士-博士-博士后88名。成果先后获国防科技进步二等奖、江苏省科技二等奖、中国石油和化工联合会技术发明一等奖。
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