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德国肖特:超薄玻璃封装芯片成崭新技术方向

时间:2015-09-06 08:52:08

  德国肖特是专业玻璃和电子封装业界领先的跨国技术集团,该公司拥有超过130年卓越的开发、材料和技术专长,可提供广泛的优质产品和智能解决方案组合。

  肖特(上海)精密材料和设备国际贸易有限公司,肖特中国总经理陈巍透露,早在2002年,德国肖特股份有限公司就在上海设立了销售办事处,从那时起,肖特就开始稳步拓展其在中国的业务。

德国肖特:超薄玻璃封装芯片成崭新技术方向

  肖特(上海)精密材料和设备国际贸易有限公司,肖特中国总经理陈巍

  在2013~2014财年中,德国肖特取得18.7亿欧元的销售额,其中中国占26%,可见中国市场对于肖特的战略重要性。肖特目前在中国的主要业务涵盖电子、医药、家用电器、光学元件、交通等领域。在8月31日召开的中国国际光电博览会上,德国肖特展示了最新的SCHOTT TEC TO及超薄玻璃技术。

  为高频应用领域提供高速TO封装

  电子芯片敏感于温度、湿度及微量气体变化,在为高频应用设计TO封装时,阻抗匹配和空间限制是开发人员面临的最大挑战。“肖特借助全新的SCHOTT TEC TO设计克服了这些局限性。该热电制冷器可控制散热,从而确保稳定的激光波长。”陈巍表示,“该产品还可供客户进行评估,适合各种TEC尺寸,并提供可进一步提升散热效果的可选方案。”

  肖特TEC TO是带制冷器10Gbit/s激光器的理想选择,可实现中长距离高速传输,在特定设计条件下,可实现高达28Gbit/s的数据传输。

德国肖特:超薄玻璃封装芯片成崭新技术方向

  肖特中国电子封装事业部销售总监叶国宏

  此外,全新的TEC TO是基于导电良好的钢制基板的TO封装设计,不再依赖于盒式管壳设计。肖特中国电子封装事业部销售总监叶国宏解释道:“盒式管壳封装在缩减尺寸方面有着天然的局限性。TO封装是业内最为熟知的封装形式,玻璃封接的小型化极限已被打破,在克服了一系列挑战后,我们可以为客户提供了一个可替代常规盒式管壳封装的经济型选择方案。”据悉,高频应用领域小型化TO管座,即升级版TO38管座外径仅3.8mm,体积相比常规TO56缩小30%以上,可广泛应用在4*10G及4*25G中。

  在封装工艺上,肖特TEC TO采用玻璃——金属密封(GTMS)技术,该封装优势体现在真空密封,可阻挡湿气渗透,保护原件不受温度湿度变化影响;全无机材料和抗老化,可提供可靠性保护;GTMS封装不含任何有机物,区别于高分子材料封装,确保长时间不会产生渗气现象。

德国肖特:超薄玻璃封装芯片成崭新技术方向

  2015中国国际光电博览会肖特展台封装产品放大图

  除了标准产品系列,肖特还提供定制化的TEC TO解决方案。叶国宏指出,新型TEC TO封装展示了肖特在设计和制造面向创新型高速电信及数据通信应用的密封封装产品的领先地位。

  肖特超薄玻璃可被化学强化

  目前全球只有为数不多的几家特种玻璃专业厂商能够生产质量可靠、厚度小于100微米的超薄玻璃,肖特便是其中一家。目前肖特可量产50微米厚的超薄玻璃片材,10微米厚的超薄玻璃未来几年内也可以实现量产。

  与其它厂商不同的是,肖特超薄玻璃产品组合有多种不同材料特性的玻璃型号,可以适用在不同的实际应用领域。肖特AF32 eco超薄玻璃的热膨胀系数与硅的热膨胀系数相当,因此可以作为兼容处理器的基础制造材料,这款超薄玻璃也非常适合中介层应用,而D263 eco超薄玻璃可被化学强化。肖特是全球唯一一家量产供应可以被化学强化的超薄玻璃的厂家。由于含有碱金属离子,D263玻璃经离子交换能可靠地通过化学强化过程,这使得具有超薄晶圆级厚度的玻璃能够足够强韧用作一些器件的防护盖板玻璃。经化学强化的超薄玻璃的强度是没有被化学强化的玻璃的四倍。

  肖特先进光学事业部超薄玻璃和玻璃圆片业务分部全球产品经理鞠文涛表示:“我们正与业内多家企业进行洽谈,他们对我们的解决方案表现出极大的兴趣。我们相信,我们的超薄玻璃将很快投入量产,并在业内站稳脚跟。”

  超薄玻璃适用范围不断拓展

  肖特正在开发其它与物联网相关的应用:超薄玻璃可用于制造新一代电池,即薄膜电池或固态电池。这些微型电池必须具备极高的充电容量、较长的续航时间、极为紧凑的设计和较低的生产成本。由于生产过程中将会面临很高的温度,因此玻璃是基底材料的理想选择。微型充电电池被用于很多常见的互联网设备中,如可穿戴设备、小型安保摄像头或者带显示器的智能卡。“肖特的D263玻璃是这些应用产品的理想基底,因为其热膨胀系数与电池中的阴极材料的热膨胀系数相当,”鞠文涛解释道。

  同时,鞠文涛指出为了提高超薄玻璃基底加工的可靠性,可以使用临时键合的玻璃载片系统。例如,载片为400微米厚的薄玻璃,将其与一片100微米厚的超薄玻璃晶圆键合在一起。完成基底工艺后,两片玻璃可以解键合分离。

德国肖特:超薄玻璃封装芯片成崭新技术方向

  肖特先进光学事业部超薄玻璃和玻璃圆片业务分部全球产品经理鞠文涛

  鞠文涛认为:“超薄玻璃将在未来的智能手机行业中扮演重要角色,该产品可经化学强化作为盖板玻璃应用于手机相机镜头保护或者指纹传感器。

  例如,超薄厚度有助于电容式指纹传感器指纹读取的实现,从而为在线支付系统提供检测功能。基于独家下拉法生产的D263玻璃还具有较高的介电常数,这意味着肖特目前提供的解决方案,既能满足行业性能需求又能减轻成本压力。

  “超薄玻璃可以适用于芯片封装,这是一个崭新的技术方向,尤其在移动设备领域更加明确。”鞠文涛强调。玻璃作为无机材料,在芯片封装应用中,与常规的有机材料相比,能够带来更大的技术优势。微处理器的性能正在持续攀升,厚度也在逐代递减,使用有机基底材料时,移动设备中各个小型内核元件所产生的热量会导致偏差甚至可靠性问题。超薄玻璃则在较宽的温度范围内具有很高的尺寸稳定性。此外,超薄玻璃还为扁平芯片的封装提供了平整的基础。



    
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